Badanie ujawnia również, że krótkotrwałe błędy chromosomalne mogą uruchamiać komórki rakowe

chromosom

Badania przeprowadzone przez Ludwig Cancer Research wykazały, że powodowanie arbitralnych przypadków niestabilności chromosomów (CIN) u myszy komputerowych przez zaledwie tydzień wystarczy, aby aktywować niebezpieczne wzorce chromosomowe w komórkach, które stymulują rozwój narośli.

„Pokazujemy, że nie potrzeba chronicznych, trwających całe życie błędów chromosomowych, aby wywołać onkogenezę z całkiem przyzwoitą częstotliwością” – twierdzi Don Cleveland, członek Ludwig Institute for Cancer Research w San Diego, który kierował badaniami z Florisem Foijerem z Uniwersytetu. z Groningen w Holandii „Bardzo przejściowa ekspozycja prawdopodobnie wystarczyłaby do wywołania bardzo znacznego wzrostu nowotworzenia”.

Poszukiwanie, zarysowane dzisiaj w czasopiśmie Geny i rozwój, potwierdza prawie 120-letnią teorię niemieckiego biologa Theodora Boveriego, że aneuploidia – nieregularna odmiana chromosomów – oraz nowotworzenie są ze sobą powiązane.

„Boveri postawił hipotezę, że istniałyby określone kombinacje zysków i strat chromosomów, które mogłyby prowadzić do raka. Przetestowaliśmy to teraz i pokazaliśmy, że nie tylko miał rację, ale nawet krótki okres niestabilności chromosomów wystarczy, aby wywołać te kombinacje” – twierdzi Ofer Shoshani, naukowiec z tytułem doktora w laboratorium Clevelanda, a także pierwszy autor badań.

W badaniach Shoshani i jego współpracownicy nadmiernie wyrażali genetyczną kinazę polopodobną 4 (Plk4) u myszy komputerowych. Plk4 jest głównym organem regulacyjnym, który zarządza różnorodnymi centrosomami istniejącymi wewnątrz komórki. Centrosomy odgrywają istotną funkcję w podziale komórkowym, pomagając różnym zduplikowanym chromosomom bezpośrednio w 2 komórkach potomnych. Zwykle 2 centrosomy znajdują się w komórce na całym wydziale, po jednym na każdym stanowisku komórki.

„Jednak gdy nadmiernie wyrażasz Plk4, masz więcej niż dwa, a to prowadzi do nieprawidłowej segregacji chromosomów, przez co chromosomy nie są prawidłowo wyciągane, a komórki potomne dziedziczą nierówną liczbę chromosomów” – opisuje Shoshani.

Naukowcy wykazywali nadekspresję Plk4 u myszy komputerowych przez tydzień, 2 tygodnie lub 4 tygodnie, a także odkryli, że jeden tydzień wystarczył do wywołania rozwoju wrogich chłoniaków z limfocytów T. Sekwencjonowanie całego genomu wzrostu myszy komputerowej ujawniło wzmocnione ponowne wystąpienie określonego wzorca chromosomowego na wczesnym etapie procedury rozwoju guzka. Ten „profil aneuploidalny” obejmował trójstronne incydenty chromosomów 4, 5, 14, a także 15 (komórki zazwyczaj składają się z zaledwie 2 duplikatów każdego chromosomu).

Naukowcy już dawno zauważyli, że określone rodzaje komórek rakowych są powiązane z pewnymi przyrostami chromosomów – na przykład, popiersie komórek rakowych zazwyczaj wiąże się z przyrostem chromosomu 1. „Nasza praca potencjalnie pokazuje, że kiedy indukujesz przejściową niestabilność chromosomów, przyspieszasz tworzenie takiego nawracającego profilu aneuploidii”, twierdzi Shoshani. „Identyfikujemy profil mający początek na bardzo wczesnym etapie powstawania raka, albo w momencie, albo bardzo blisko powstawania komórki, która generuje nowotwór”.

Co więcej, naukowcy odkryli, że krótkoterminowe przypadki CIN mogą prowadzić do nowotworzenia, pomimo zawieszenia p53 – istotnej genetyki supresora guzków, a także jednej z najczęściej zmienianych genetyki w ludzkich komórkach nowotworowych. „To mówi ci, że przejściowe CIN zwiększą onkogenezę niezależnie od tego, czy masz inne problemy genetyczne, które mogą predysponować cię do raka” – twierdzi Cleveland.

Poszukiwania mogą być szczególnie istotne dla komórek rakowych osób podejmujących leczenie przeciwnowotworowe, w szczególności tych leczonych przedstawicielami chemioterapeutycznymi zwanymi aneugenami, które działają poprzez powodowanie niestabilności chromosomów, a także aneuploidii.

„Nasza praca sugeruje, że u pacjentów z rakiem, którzy przechodzą terapię lekami aneugennymi, mogą rozwinąć się wtórne nowotwory”, twierdzi Shoshani. „Oczywiście należałoby to dalej zbadać, zarówno u pacjentów ludzkich, jak i przy użyciu modeli eksperymentalnych w laboratorium”.