Ученые из Еврейского университета в Иерусалиме выяснили, что агрессивный рост раковых клеток приводит к физическому повреждению их собственного генетического материала. Чрезмерная активность генов, поддерживающих развитие опухоли, вызывает разрывы в нитях ДНК. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Этот процесс запускают особые участки генома – так называемые суперэнхансеры. Они заставляют гены, отвечающие за деление и выживание клеток, работать на предельных уровнях, что нехарактерно для здоровых тканей. Такая постоянная перегрузка создает чрезмерное физическое напряжение в молекуле ДНК.
С помощью методов картирования генома исследователи показали, что двухцепочечные разрывы – один из самых серьезных типов генетических повреждений – возникают не случайным образом. Они концентрируются именно в тех областях генома, где гены работают наиболее интенсивно под контролем суперэнхансеров.
Раковые клетки способны восстанавливать эти повреждения, что позволяет им выживать. Однако при каждом таком «ремонте» могут возникать ошибки – мутации. Со временем их накопление делает геном опухоли нестабильным, что позволяет ей эволюционировать: адаптироваться, формировать метастазы и вырабатывать устойчивость к лечению. Таким образом, механизм, обеспечивающий быстрый рост, одновременно подпитывает и агрессивность рака.
Авторы работы во главе с профессором Рами Акейланом считают, что эта зависимость от сверхактивных участков ДНК может быть «ахиллесовой пятой» опухоли. Поскольку эти процессы жизненно важны для раковых клеток, они становятся перспективной мишенью для терапии. Новые препараты могут быть нацелены либо на подавление активности суперэнхансеров, либо на блокировку механизмов репарации ДНК в этих «горячих точках».
