Ученые из Каролинского института в Швеции и Хельсинкского университета в Финляндии показали, что "переключатели" которые регулируют экспрессию генов, играют важную роль в развитии рака. В исследовании, опубликованном в Science, они исследовали область гена, которая содержит конкретный вариант с одним нуклеотидом, связанный с повышенным риском развития колоректального рака и рака простаты, и обнаружили, что удаление этой области вызывает резкое сопротивление образованию опухоли.
Полногеномные ассоциативные исследования выявили области генома, связанные с более чем 200 заболеваниями, включая болезни сердца, диабет и различные типы рака. Обнародованная генетическая изменчивость человека привлекла большое внимание как в научной, так и в популярной прессе. Однако механизмы, с помощью которых действуют эти области генома, полностью не изучены. Одно предположение, которое вызвало значительный интерес, заключается в возможности того, что полиморфизмы риска, расположенные далеко от генов, могут функционировать как генные регуляторные элементы или "переключатели" которые регулируют экспрессию генов.
В текущем исследовании, которое проводилось на мышах, ученые проанализировали один конкретный вариант с одним нуклеотидом в области, связанной с повышенным риском развития колоректального рака и рака простаты, но механизм действия которого не ясен. Хотя этот вариант увеличивает риск рака только на 20 процентов, он очень распространен и, следовательно, вызывает больше унаследованных видов рака, чем любой другой известный в настоящее время генетический вариант или мутация.
Ученые удалили из генома мыши область гена, содержащую вариант риска, и обнаружили, что в результате мыши были здоровыми, но показали небольшое снижение экспрессии близлежащего гена рака, называемого MYC. Однако, когда этих мышей тестировали на способность образовывать опухоли после активации онкогенного сигнала, вызывающего колоректальный рак у людей, они показали резкую устойчивость к образованию опухолей. Таким образом, удаленная область гена, по-видимому, действует как важный переключатель генов, способствующий развитию рака, и без этого опухоли развиваются гораздо реже.
По словам ученых, эти результаты показывают, что, хотя варианты генов, которые отличают отдельных людей друг от друга, в целом оказывают небольшое влияние на развитие болезни, переключатели генов, в которых они находятся, могут играть важную роль.
"Наше исследование также подчеркивает, что рост нормальных клеток и раковых клеток обусловлен различными переключениями генов, что предполагает, что дальнейшая работа по поиску способов контроля активности таких переключателей, специфичных для болезни, может привести к новым, высокоспецифичным подходам к терапевтическому вмешательству", говорит профессор Юсси Тайпале, который руководил исследованием.