logo

Пользовательского поиска

Sunday 27th of May 2018

Ученые опровергают взгляд на рак как на длительную поэтапную прогрессию

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Вести из лабораторий
Автор: Administrator   
12.01.2011 14:16

 

 

Поразительные результаты нового исследования опровергают традиционный взгляд на рак как на постоянную и постепенную прогрессию. Они показывают, что при некоторых видах рака геном может быть «раздроблен» на сотни фрагментов за одну клеточную катастрофу, сеющую мутации в массовом масштабе.


Глубокие следы такого хромосомного кризиса наблюдаются при всех распространенных типах рака, проявляясь, по крайней мере, в одном из каждых сорока случаев заболевания. Этот феномен особенно часто встречается при раке костей, при котором заметно разрушенный геном наблюдается почти в каждом четвертом случае.

Ученые изучили структурные изменения в геноме образцов рака, используя передовые методы секвенирования ДНК. В некоторых случаях они обнаружили серьезные структурные изменения, оказывающие влияние на точно локализованные области одной или нескольких хромосом, которые не могут быть объяснены, используя стандартные модели повреждения ДНК.

«Результаты поразили нас», - говорит старший автор статьи в журнале Cell доктор Питер Кэмпбелл (Peter Campbell) из Проекта Геном Рака (Cancer Genome Project), осуществляемого Wellcome Trust Sanger Institute. «Похоже, что одна или несколько хромосом в отдельной клетке за единичное событие буквально взрываются, образуя сотни фрагментов. В некоторых случаях рака наш механизм репарации ДНК пытается восстановить хромосомы, но делает это катастрофически неверно. Из сотен возникших мутаций несколько способствуют развитию рака».

Как правило, рак рассматривается как результат постепенного развития, занимающего годы, в течение которых накапливаются многочисленные мутации, необходимые для стимуляции его агрессивного роста. Многие виды рака проходят фазу аномального роста ткани, прежде чем в конечном итоге развиваются в злокачественные опухоли.

3

Рак вызывается приобретенными соматическими точечными мутациями и перестройками хромосом, которые, как принято думать, постепенно накапливаются в течение продолжительного периода времени. Используя новые методы секвенирования, ученые охарактеризовали явление, названное ими хромотрипсисом, при котором от десятков до сотен геномных перестроек происходит в течение одного клеточного кризиса. Перестройки в одной или нескольких хромосомах вдоль и поперек пронизывают вовлеченные области. Подобные геномные признаки являются маловероятными, если изменения накапливаются с течением времени, из чего следует, что почти все происходит в результате одной клеточной катастрофы. Признаки хромотрипсиса прослеживаются по крайней мере в 2-3% всех случаев рака во многих подтипах и присутствуют примерно в 25% случаев рака костей. Ученые считают, что в результате геномного кризиса может возникать одно или даже несколько вызывающих рак повреждений. (Рисунок: cell.com)


Полученные данные дополняют наше понимание рака новым важным представлением – процессом, который должен учитываться в биологии его генома. При некоторых видах рака хромосомный кризис может привести к образованию нескольких вызывающих рак мутаций за единичное событие.

«Мы подозреваем, что такого рода катастрофы могут иногда случаться в клетках нашего организма», - говорит доктор Энди Футрил (Andy Futreal), руководитель отдела генетики и геномики рака Wellcome Trust Sanger Institute, один из авторов статьи. «Клетки должны принять решение – восстановиться или отдать богу душу. Чаще всего клетка решает умереть, но иногда системы репарации кое-как «склеивают» куски генома, делая это настолько хорошо, насколько могут. Это приводит к образованию поломанного генома, изобилующего мутациями, которые вполне могут стать ступенями к развитию рака».

Геномные взрывы вызвали 239 перестроек на одной хромосоме в одном из случаев колоректального рака.

Повреждение хромосом особенно часто наблюдалось при раке костей, где оно затрагивало пять из двадцати образцов. В одном из таких образцов ученые нашли три раковых гена, которые, как они полагают, мутировали одномоментно: все три гена обычно подавляют развитие рака и в случае их делеции или мутации могут привести к ускоренному развитию заболевания.

«Факты свидетельствуют о том, что один клеточный кризис разрушает одну или несколько хромосом, - говорит профессор Майк Стрэттон (Mike Stratton), директор Wellcome Trust Sanger Institute, также являющийся одним из авторов статьи, - и механизмы репарации ДНК склеивают их крайне ошибочно».

Примечательно, что клетка не только может пережить этот кризис, но и приобрести геномный пейзаж, который дает селективное преимущество ее клону, способствующее развитию в направлении рака».

 

2

Свидетельства хромотрипсиса – так ученые назвали происходящую в хромосомах катастрофу – в мелкоклеточном раке легких. Для получения изображения клеток линии SCLC-21H были использованы флуоресцентные маркеры. Снимок демонстрирует огромное количество экстрахромосомных копий сегментов с тесно связанными с ними маркерами. Кроме того, маркеры выявили две однородно окрашенные области, связанные с интеграцией в хромосомы маленьких фрагментов экстрахромосомной ДНК. (Credit: Stephens PJ et al.)


Ученые предположили две возможные причины увиденных ими повреждений. Во-первых, они могут произойти во время деления клетки, когда хромосомы находятся в конденсированном состоянии. К разрывам, подобным увиденным, может приводить ионизирующее излучение. Второе предположение состоит в том, что нестабильность генома при делении клетки вызывается укорачиванием теломер – специализированных геномных последовательностей на концах хромосом.

 

 

По материалам

Punctuated evolution in cancer genomes

 

4

 

Аннотация к статье: Massive Genomic Rearrangement Acquired in a Single Catastrophic Event during Cancer Development

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday652
mod_vvisit_counterYesterday851
mod_vvisit_counterThis week652
mod_vvisit_counterLast week4585
mod_vvisit_counterThis month17727
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days4001109

We have: 46 guests, 6 bots online
Your IP: 54.158.194.80
 , 
Today: Май 27, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.