Рак возникает из-за накопления мутаций и структурных изменений в хромосомах, которые в некоторых случаях приводят к комбинациям, которые способствуют росту или распространению болезни. В этом контексте хромосомы имеют тенденцию терять или дублировать целые области, хотя механизмы, которые инициируют эти хромосомные аномалии, полностью не изучены.
Исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Cell, в котором приняли участие исследователи из Испанского национального центра исследований рака (CNIO), демонстрирует новый механизм, объясняющий, как эти изменения происходят в хромосомах опухолевых клеток.
Работа, проведенная группой Андре Нуссенцвейга в Национальном институте рака (NCI, США) при участии исследователя CNIO Оскара Фернандеса-Капетилло, показывает, что столкновения между механизмами, ответственными за дублирование ДНК и передачу этой геномной информации в РНК. для синтеза белка – явление, известное как транскрипция – являются причиной очень высокой доли хромосомных изменений, обнаруживаемых в опухолях.
До сих пор считалось, что большинство этих проблем возникает в областях генома, которые трудно дублировать и которые, следовательно, требуют завершения всей S-фазы клеточного цикла; стадия, на которой клетки дублируют свою ДНК. Из-за этого эпизода эти области были особенно подвержены изломам или аберрациям.
Текущее исследование показывает, что существуют и другие области генома – те, которые быстро реплицируются на ранних этапах S-фазы, – которые подвержены поломкам. В частности, исследователи демонстрируют, что это происходит, когда эти участки ДНК, которые реплицируются, имеют окружающие гены, которые активно копируются в РНК.
"В этих случаях столкновение между двумя механизмами, машиной дублирования и машиной транскрипции, может быть причиной хромосомных изменений, которые являются смертельными для клеток," говорит Фернандес-Капетильо.
Это исследование приближает нас на шаг ближе к пониманию механизмов, объясняющих хромосомные изменения в опухолевых клетках, наиболее часто встречающиеся в опухолях. "Этот новый механизм может объяснить до 50% аномалий, связанных с некоторыми типами лейкемии," говорит Фернандес-Капетильо.
Кроме того, эта работа определяет новый класс уязвимых участков генома, которые могут способствовать нашему пониманию изменений, происходивших в геноме на протяжении всей эволюции.