Новое доклиническое исследование предполагает, что сворачивание ДНК внутри ядер клеток мозга может иметь решающее значение для понимания глиобластомы. Глиобластома - это агрессивная и смертельная форма рака мозга. Результаты предлагают новую основу для изучения рака.
Доктор Эффи Апостолу заявила: "Глиобластома - одна из самых агрессивных и неизлечимых опухолей... у нас до сих пор нет эффективных способов остановить ее". Исследование привносит свежий взгляд на проблему. Исследователи могут определить потенциальные центры управления, чтобы нацелиться на них и уничтожить рак.
Геном человека должен быть сжат, чтобы поместиться внутри ядра клетки. ДНК многократно сворачивается и образует петли, что позволяет отдаленным областям вступать в тесный физический контакт. "Изучая организацию ДНК в трехмерном пространстве, мы обнаружили узлы, где несколько генетических областей... фактически способны общаться и работать вместе", - сказала доктор Апостолу.
У здоровых людей узлы координируют нормальные физиологические процессы. Когда исследователи проанализировали клетки глиобластомы, они обнаружили скопления генов, вызывающих рак. Эти гены координировались с другими генами, которые ранее не были известны как участвующие в глиобластоме.
Доктор Говард Файн заявил: "Это исследование показывает, что трехмерная организация ДНК внутри опухолевых клеток играет важную роль в управлении поведением рака мозга - иногда даже больше, чем сами мутации". Исследователи получили клетки из образцов опухолей с согласия пациентов.
Использование CRISPR-интерференции для отключения подозреваемого узла, связанного с раком, вызвало эффект домино. Активность многих генов, связанных с узлом, упала, нарушив работу нескольких генов рака. Раковые клетки снизили свою способность формировать опухолевидные сферы.
Результаты побудили исследователей изучить анализы 16 различных типов рака. Гиперсвязанные трехмерные узлы, по-видимому, являются особенностью большинства видов рака. Каждый рак имеет уникальный набор связанных узлов, но некоторые узлы являются общими для нескольких типов рака.
Команда отметила, что большинство трехмерных узлов не вызваны генетическими мутациями. Вместо этого они часто формируются из-за эпигенетических изменений. Эти изменения изменяют способ упаковки ДНК и способ контроля генов в клетке.
Доктор Файн сказал: "Выявив ключевые центры управления в этой трехмерной структуре, мы обнаружили новые потенциальные цели для будущих методов лечения". Далее исследователи изучат, как формируются эти узлы и можно ли безопасно нарушить их работу. Исследование предполагает, что воздействие на эпигенетическую и пространственную организацию генома может дополнить традиционные методы лечения.