Nature: взаимодействие хромосом помогает раковым опухолям расти бесконечно

Неожиданное взаимодействие участков хромосом помогает агрессивным опухолям расти бесконечно и избегать естественного клеточного старения. К такому выводу пришли ученые из Медицинской школы Питтсбургского университета и Онкологического центра Хиллмана. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Речь идет о так называемых ALT-положительных опухолях — агрессивных формах рака, которые не используют привычный фермент теломеразу для поддержания концов хромосом. Вместо этого они прибегают к альтернативному механизму удлинения теломер (ALT), благодаря которому раковые клетки продолжают бесконтрольно делиться.

Ученые обнаружили, что в таких опухолях начинают взаимодействовать две области хромосом, которые в норме никогда не контактируют друг с другом. Центромеры, отвечающие за правильное распределение хромосом при делении клетки, неожиданно образуют гибридные структуры с теломерами — защитными "колпачками" на концах хромосом. Исследователи назвали такие образования химерной центромерно-теломерной ДНК.

Анализ лабораторных моделей и опухолей пациентов показал, что подобные структуры встречаются значительно чаще именно в ALT-положительных видах рака, включая некоторые детские опухоли головного мозга и нейробластомы. По словам авторов работы, это может быть одной из ключевых особенностей, позволяющих таким опухолям сохранять стабильность теломер и продолжать рост.

Дополнительные эксперименты показали, что формирование необычных гибридных участков связано с потерей белка ATRX, который в здоровых клетках не позволяет центромерам и теломерам взаимодействовать. Когда этот защитный механизм нарушается, теломеры становятся нестабильными, а клетки активируют альтернативный путь поддержания своей жизнеспособности.

Исследователи считают, что обнаруженная центромерно-теломерная "подпись" может стать новым биомаркером для диагностики ALT-положительных опухолей и отслеживания их развития. Кроме того, открытие помогает лучше понять, каким образом некоторые виды рака обходят естественные ограничения клеточного деления и приобретают практически неограниченный потенциал роста.