Открытие также определило потенциальную лекарственную мишень для лечения рака, который, как известно, содержит эти молекулы, получившие название «неохромосомы». Неохромосомы — это гигантские дополнительные хромосомы, обнаруживаемые почти в трех процентах всех видов рака, чаще всего в липосаркомах (опухолях жировой ткани), саркомах (опухолях мягких тканей) и некоторых видах рака мозга и крови.Исследование, опубликованное сегодня в журнале Cancer Cell, показало, что спонтанные и катастрофические хромосомные «взрывы» вызывают образование неохромосом. Разрушенные реликвии беспорядочно собираются заново, за чем следует генетическое безумие амплификации и удаления.
Гены, которые, как известно, важны для развития рака, значительно усиливаются, обеспечивая выживание рака.Открытие было совместным предприятием онкологического центра Питера МакКаллума, Института медицинских исследований Уолтера и Элизы Холл и Института медицинских исследований Гарвана.Хромосомы — это пакеты генетической информации, обнаруженные во всех клетках тела.
Каждая нормальная ячейка состоит из 23 пар. Неохромосомы были впервые идентифицированы в 1950-х годах, но их развитие до сих пор оставалось загадкой. Они большие (часто во много раз превышают размер самой большой нормальной хромосомы) и содержат множество дополнительных копий «онкогенов» (измененных генов, которые, как известно, вызывают развитие рака).
Исследователи, возглавляемые профессором Дэвидом Томасом и доцентом Тони Папенфусом, картировали неохромосомы из липосарком, используя секвенирование ДНК следующего поколения. Затем команда использовала математическое моделирование, чтобы восстановить последовательность событий, которые привели к формированию неохромосомы, сделав вывод, что виновато только хромосомное разрушение.
Доцент Папенфус из Института Уолтера и Элизы Холл и Онкологического центра Питера МакКаллума сказал, что это исследование было похоже на археологию, просеивающую руины прошлого катастрофического события, чтобы понять настоящее.«Мы показали, что хромосома 12 разрушается, а ее остатки случайным образом образуют кольцо ДНК», — сказал он. «По мере того, как клетки делятся, а кольцевые хромосомы копируются и втягиваются в разные клетки, происходит постоянное аномальное морфирование. Маленькие круги постепенно превращаются в гигантские круги, постепенно усиливая определенные гены в процессе, который, кажется, является избирательным. Растущий гигант также всасывает ДНК из всех частей генома.
В определенный момент круг перестает расти и становится линейным. К тому времени, когда мы смотрим на опухолевые клетки через микроскоп, мы видим гигантские линейные хромосомы ».
Профессор Томас, директор онкологического центра Кингхорн в Институте Гарвана, сказал, что масштабы генетической перестройки поистине поразительны. «Эти виды рака изобретательно манипулируют нормальным процессом репликации, создавая монстра, который может выборочно красть и усиливать гены, необходимые для роста и выживания», — сказал он. «В некоторых клеточных линиях липосаркомы ДНК каждой хромосомы в клетке была обнаружена в неохромосоме с от 60 до 100 копий ключевых онкогенов. Опухоли пациентов также демонстрировали аналогичную перестройку генов».
По словам профессора Томаса, исследование также определило потенциальную терапевтическую цель для изучения липосарком. «Когда ключевые онкогены, которые в огромных количествах усилились в раковых клетках, были заблокированы, раковые клетки умерли», — сказал он.