Биологи из Университета Хоккайдо установили, что последствия полногеномного удвоения – сбоя при делении, в результате которого клетка получает двойной набор ДНК, – напрямую зависят от конкретного механизма этой ошибки. Это открытие способно скорректировать подходы к терапии онкологических заболеваний, так как клетки опухолей часто обладают избыточным геномом.
Обычно перед делением клетка полностью копирует свою ДНК, чтобы передать генетический материал двум новым клеткам. Если деление прерывается, копия остается внутри исходной клетки. Ранее предполагалось, что последствия такого удвоения генома всегда одинаковы: аномальные клетки либо погибают, либо прекращают функционировать, либо трансформируются в раковые.
Японские исследователи под руководством доцента Рёты Уэхары сравнили два основных пути возникновения этой патологии: несостоявшийся цитокинез и митотическое выскальзывание. При несостоявшемся цитокинезе клетка дает сбой на финальном этапе физического разделения. При митотическом выскальзывании клетка выходит из митоза преждевременно, еще до расхождения хромосом.
С помощью прижизненной визуализации клеток и маркировки отдельных хромосом авторы проследили за выживаемостью полученных популяций. Выяснилось, что клетки после несостоявшегося цитокинеза остаются стабильными и жизнеспособными. После митотического выскальзывания хромосомы распределяются неравномерно, вызывая генетический дисбаланс, из-за которого большинство таких клеток гибнет. Когда ученые искусственно скорректировали распределение хромосом при митотическом выскальзывании, выживаемость клеток резко возросла.
Полногеномное удвоение часто встречается в раковых клетках, а некоторые методы терапии могут непреднамеренно его стимулировать. Выжившие клетки с избытком ДНК продолжают делиться, что приводит к рецидивам опухолей. Результаты работы указывают на то, что воздействие на процесс расхождения хромосом может стать способом предотвращения выживания и роста таких дефектных клеток.
