Хотя ученым уже около двадцати лет известно о двойных минутах, маленьких хромосомных фрагментах, которые иногда появляются во время деления клеток, они только начали понимать их точную функцию. Из-за ошибок репликации в этих мини-хромосомах отсутствует центромера, что позволяет им реплицироваться чрезвычайно быстро и автономно.
Поэтому ученые подозревают, что они играют роль в развитии рака, заболеваний, которые вызваны мутациями в генах, контролирующих клеточный метаболизм и развитие.
Профессор Стилианос Антонаракис и его команда из отдела генетической медицины и развития медицинского факультета UNIGE в сотрудничестве с Центром онкологии университетских больниц Женевы (HUG) определили двойные минуты в клетках глиобластомы со специфическими онкогенами. С этой целью ученые использовали передовые методы биоинформатики для выполнения высокопроизводительного генетического секвенирования. Затем исследователи заметили, что одна из основных генетических мутаций, ответственных за анархическое развитие раковых клеток, была обнаружена не на реальных хромосомах, а только на этих двойных минутах, что, учитывая их очень быстрое распространение, умножало влияние этой мутации.
Поэтому исследователи идентифицировали онкоген, злокачественность которого усиливалась количеством его копий, присутствующих в каждую двойную минуту, но который не присутствовал на самих хромосомах.
Интригующая приспособляемость ДНК
Команда из Женевы также обнаружила, что клетки могут модулировать количество двойных минут в зависимости от среды, в которой они находятся, и особенно в ответ на химиотерапию. Чтобы противостоять агрессии, вызванной этими видами лечения, и обеспечить свое выживание, клетка сокращает свое количество двойных минут, пока они не исчезнут полностью.
Таким образом, он свободен от онкогенной мутации, которая присутствовала в этих фрагментах ДНК. Но глиобластома, как и большинство видов рака, зависит от комбинации нескольких генов.
Таким образом, опухоль начинает использовать новый ген, чтобы продолжать расти. "Парадоксально, но клетка может вернуться к своему исходному хромосомному состоянию в отношении этого специфического онкогена, но тогда в все еще живой клетке активируются другие онкогенные гены. Таким образом, двойные минуты действуют как регулирующие переменные в раковых клетках и ограничивают эффективность лечения », — объясняет Сергей Николаев, соавтор исследования.
Эти мини-хромосомы усиливают вредное воздействие онкогенов и дают избирательное преимущество больным клеткам по сравнению со здоровыми клетками по мере роста опухоли.
Фактически, их присутствие было обнаружено при большинстве очень агрессивных видов рака. «Мы должны обязательно продолжить наши исследования, чтобы лучше понять этот феномен адаптации ДНК», — подчеркивает Федерико Сантони, соавтор исследования. «Это позволит нам лучше оценить последствия этого и, возможно, найти более эффективные терапевтические стратегии против самых смертоносных видов рака», — заключает он.