Ведущие специалисты по раку из Университета Бирмингема решили давний вопрос о том, как различные типы мутаций только в одном гене вызывают разные типы заболеваний.
Команда ученых из Института рака и геномных наук Университета под руководством профессора Констанца Бонифер изучила ген, известный как RUNX1, который отвечает за инструкции по развитию всех клеток крови и часто мутирует при раке крови.
Результаты их исследования показали, что баланс типов клеток в крови нарушается намного раньше, чем считалось ранее, что особенно важно для семей, несущих мутантный ген.
Исследование, опубликованное в Life Science Alliance, открывает возможность выявления ранних изменений в клетках пациентов, несущих мутацию, еще до того, как проявится какое-либо заболевание, что увеличивает их шансы на выживание.
Исследование, ставшее кульминацией четырехлетних исследований, показало, что, хотя некоторые типы мутаций RUNX1 напрямую меняют поведение других генов в клетках крови, не все из них. В частности, мутации, которые наследуются через семьи, не влияют сразу на клетки, а вместо этого меняют план действий, которым они следуют, чтобы стать другими типами клеток, такими как тромбоциты и лейкоциты.
Ведущий автор профессор Констанце Бонифер сказала: "Наиболее важные результаты, которые мы обнаружили, были получены при изучении мутаций, происходящих в семьях, которые предрасполагают их членов к таким заболеваниям, как семейное заболевание тромбоцитов (FPD) и острый миелоидный лейкоз (AML).
"ОМЛ – это агрессивный рак лейкоцитов, тогда как при FPD способность образовывать тромбы, необходимые для остановки кровотечения, нарушается. До этого исследования было совершенно непонятно, почему изменения только одного гена вызывают столько разных заболеваний."
Соавтор-корреспондент д-р. Софи Келлауэй сказала: "Мы использовали систему культивирования клеток, способную генерировать клетки крови in vitro, затем индуцировали мутантные формы RUNX1 в этих клетках и сразу же исследовали влияние на поведение клеток и активность генов.
"Мы обнаружили, что каждая мутация RUNX1 изменяет клетки по-разному и по-разному влияет на реакцию генов.
"Мы смогли продемонстрировать, что различные генетические изменения в RUNX1 могут направлять клетки по альтернативным путям злокачественности."
Эта работа финансировалась за счет грантов Фонда лейкемии Кея Кендалла, Исследовательского совета по биотехнологиям и биологическим наукам и Великобритании по борьбе с раком крови.
Рэйчел Кан, менеджер по коммуникациям в Blood Cancer UK, сказала: "Это подробное исследование показывает, что для определения того, разовьется ли у кого-то заболевание, важна не только мутация, но и именно то место, где происходит мутация, которая может повлиять на развитие клеток крови и привести к заболеванию.
"Многие виды рака крови трудно поддаются лечению и имеют плохой прогноз. Это особенно характерно для AML, который изучался в данном исследовании. Понимание того, какие именно изменения приводят к заболеванию, поможет нам адаптировать методы лечения в будущем, предоставив каждому наилучший шанс на выживание."
Результаты исследования демонстрируют, что различные классы мутантных белков RUNX1 используют уникальные многофакторные механизмы, чтобы вызывать заболевание, и поэтому разработка новых методов лечения потребует индивидуального подхода.
Теперь команда планирует работать с клиницистами и семьями, несущими мутантные белки RUNX1, чтобы исследовать клетки крови пациента, чтобы увидеть, можно ли увидеть их результаты в культивируемых клетках также в клетках крови пациента, в частности, до того, как у них появятся какие-либо симптомы. Затем они изучат, смогут ли они найти способы восстановить нормальное развитие клеток крови.