Обнаружен новый механизм — мутация, посредством которой два не связанных между собой гена объединяются, что приводит к развитию раковых заболеваний. Ученые полагают, что подобный процесс может также быть причиной нейродегенеративных заболеваний.
Ученые из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле и Комплексного онкологического центра провели ряд экспериментов, в которых использовались раковые клетки, имеющие общий ген слияния под названием NUP98-HOXA9. Внутри белков, продуцируемых геном, нашли неструктурированные участки, которые способствовали их разделению. И когда соединения достигали критических концентраций в ядре, NUP98-HOXA9 становился фазированным или компартментированным. Подробности работы опубликованы в журнале Nature.
Ученые обратили внимание на схожесть этого явления с процессом смешивания воды и масла. Аналогичная ситуация возникает внутри ядра клетки, обеспечивая формирование компартментов (областей внутри клетки) с отличающимися характеристиками. Эти структуры способны инициировать развитие раковых заболеваний, в частности острого лейкоза. «Белки NUP98-HOXA9 начинают сильнее связываться с генами — это лежит в основе формирования агрессивного рака крови», — рассказал Чон Хен Ан, соавтор работы.
Ученые также установили, что фрагментация может воздействовать на трехмерную организацию генома, приводя к формированию петель хроматина. Эти петли упорядочивают геном и определяют, какие участки активированы, а какие находятся в неактивном состоянии. Однако, если подобные изменения происходили с ошибками, это приводило к онкологическое заболевание.
«По словам Дугласа Х. Фанстли, также принимавшего участие в исследовании, новый класс петель, вероятно, способствует развитию рака, поскольку он связывает регуляторные участки хроматина с генами, вызывающими рак, что приводит к усилению их экспрессии и повышению смертности.
В перспективе исследователи планируют выяснить, какое влияние оказывает этот процесс на развитие различных болезней у животных. Кроме того, они постараются найти возможный способ терапии.
«В принципе, возможно создание препарата, который будет избирательно растворять отдельные капли жидкости, сформированные NUP98-HOXA9, — мы надеемся изучить потенциальные терапевтические средства, воздействующие на этот механизм», — пояснил Грег Ван, один из авторов исследования. Этот процесс, по-видимому, оказывает влияние на нейродегенеративные заболевания, например, на болезнь Альцгеймера. Он может приводить к образованию бляшек, которые скапливаются в головном мозге».