Фото: Hendrik Schmidt/dpa
Ученые из новосибирского Института систем информатики обнаружили гены, деактивация которых приводит к смерти раковых клеток. Гены находятся в той части ДНК, которую долгое время считали мусорной. В будущем это открытие может привести к созданию нового эффективного лекарства от онкологических болезней.
Совместное исследование «темной материи» генома человека, проведенное российскими, американскими и французскими учеными, приведет к созданию принципиально нового лекарства от рака. Ученные обнаружили гены, активность которых наиболее высока в раковых и стволовых клетках. Если заблокировать эти гены с помощью с помощью специальных веществ, включается механизм «самоубийства» раковых клеток, и прекращается их неконтролируемое размножение.
Многие современные ученые считают рак генетическим заболеванием. Нарушение последовательности определенных генов в матрице ДНК приводит к тому, что раковые клетки размножаются значительно быстрее, чем все остальные. Обычные клетки должны вовремя умирать, а на их месте появляться новые. Этот процесс контролируется генетической программой, но в раковых клетках она не срабатывает.
Все старые клетки организма должны обновляться. То есть они отмирают, а вместо них появляются точно такие же новые. Механизм «самоубийства» старых и дефектных клеток называется «апоптоз». В среднем в организме человека каждый день умирает 50–70 млрд клеток. Если взять общий вес клеток, которые «покончили с собой» в течение года, то окажется, что он примерно равен весу всего организма.
Раковая опухоль ведет себя по-другому. Она стремится вырасти как можно быстрее, и механизмы смерти в раковых клетках подавляются. Задачей исследования, проведенного группой ученых, было обнаружение генов, отвечающих за запуск смерти в раковых клетках. Эти гены были найдены в так называемой «темной материи» ДНК — той части генома, которая раньше считалась «генетическим мусором».
Считается, что информацию, необходимую для строительства новых клеток, содержит лишь 2% генома. Зачем нужны остальные 98%, мы, по большому счету, не знаем. Часть этих генов — остатки ДНК различных вирусов, которые встроились в ДНК человека. Еще часть отвечает за «самокопирование» генов. Функции примерно 10% «темной материи» генома человека вообще неясны.
Фото: Hendrik Schmidt/dpa
В 2010 году в «генетическом мусоре» были обнаружены так называемые vlink-гены. Они практически не задействованы при размножении обычных клеток, но очень активны в раковых и стволовых клетках. Оказалось, что если заблокировать эти гены, то раковые клетки умирают так же, как и обычные. Проще говоря, они погибают сами, без лучевой терапии и химических препаратов.
Новосибирские ученые обнаружили более тысячи ранее неизвестных vlink-генов. С двадцатью из них были проведены опыты по «деактивации». В двенадцати случаях в раковых клетках включился механизм «планового суицида». Это означает, что если vlink-гены классифицируют и подберут вещества, которые их блокируют, в лечении онкологических заболеваний произойдет серьезный прорыв.
Пока речь идет лишь о фундаментальных исследованиях. О лекарстве от рака говорить еще рано. Но принцип его действия уже понятен. Есть «мишень» — vlink-гены, есть вещества, которые их блокируют, и есть «транспортер», который доставляет эти вещества к «мишени». Как только это происходит, раковые клетки умирают. В качестве «транспортера» будут использоваться искусственно созданные вирусы. Они удобны тем, что умеют обходить иммунную систему. При этом здоровые клетки не пострадают, поскольку в них vlink-гены не проявляют активности.
На следующем этапе исследований ученые намерены выяснить, блокировка каких vlink-генов приводит к «самоубийству» опухолевых клеток. Благодаря работе новосибирцев таких генов обнаружено уже более двух тысяч, а изучено пока всего двадцать из них,сообщается на сайте SmartNews54.ru
