Вчені знайшли слабке місце раку: пухлини самі пошкоджують власну ДНК

Ракові клітини відомі своєю здатністю швидко адаптуватися, накопичувати мутації та ставати стійкішими до лікування. Але нове дослідження показало несподівану сторону цього процесу: пухлини можуть самі створювати пошкодження у власній ДНК через надмірну активність генів, необхідних для їхнього росту.

Про це пише Science Daily. 

Науковці вважають, що ця особливість раку може стати не лише поясненням того, чому пухлини так швидко змінюються, а й потенційною слабкістю, яку можна використати для створення нових методів лікування.

Рак змушує гени працювати на максимум

Щоб швидко розмножуватися, ракові клітини активують певні гени значно сильніше, ніж здорові клітини.

Ці гени допомагають пухлинам:

Однак така надмірна активність має ціну.

Дослідники з Hebrew University of Jerusalem виявили, що коли клітини змушують окремі ділянки ДНК працювати на межі можливостей, це створює фізичне навантаження на генетичний матеріал.

У результаті ДНК може буквально ламатися.

Ключову роль відіграють «суперенхансери»

Дослідження, опубліковане у журналі Science Advances, зосередилося на особливих ділянках ДНК — суперенхансерах.

Підписуйтеся на наші соцмережі

Це потужні генетичні регулятори, які діють як своєрідні перемикачі, що значно посилюють активність певних генів.

У ракових клітинах вони часто контролюють гени, які відповідають за агресивний ріст пухлини.

Команда під керівництвом професора Рамі Акелана та аспіранта Осами Хідмі дослідила, де саме у геномі виникають найнебезпечніші пошкодження.

ДНК ламається саме там, де рак найактивніший

Вчені використали метод детального картування геному, щоб визначити місця появи двониткових розривів ДНК.

Це один із найсерйозніших типів пошкодження, оскільки розриваються обидва ланцюги молекули ДНК.

Результат виявився несподіваним:

розриви виникали не випадково, а концентрувалися саме у тих ділянках, де суперенхансери змушували гени працювати найінтенсивніше.

Тобто механізм, який допомагає раку рости, одночасно створює загрозу для самої пухлини.

Рак постійно ремонтує власні пошкодження

Клітини мають системи відновлення ДНК, які намагаються виправити пошкодження.

Ракові клітини використовують ці механізми, щоб вижити.

Але проблема полягає в тому, що кожне відновлення може бути неідеальним.

Під час ремонту можуть виникати:

З часом це допомагає пухлинам еволюціонувати.

Саме так рак може:

Власна сила раку може стати його слабкістю

Науковці вважають, що ця залежність пухлин від надмірної активності генів може відкрити новий напрям у лікуванні.

Якщо рак настільки залежить від роботи суперенхансерів, дослідники можуть спробувати:

Ідея полягає в тому, щоб використати слабкість, яку пухлина створює сама.

Чому це важливо для майбутньої медицини

Однією з найбільших проблем у боротьбі з раком є його здатність змінюватися.

Навіть якщо лікування знищує більшість пухлинних клітин, ті, що вижили, можуть накопичити нові мутації та стати стійкими.

Нове дослідження показує, що ця здатність до адаптації може мати приховану ціну.

Рак змушує власну генетичну систему працювати настільки інтенсивно, що створює для себе додатковий ризик.