Обратный отсчет курильщика: Раковые гены
Ученые завершили масштабный проект по секвенированию генома клеток двух типов рака — меланомы (злокачественной опухоли, развивающихся из меланоцитов, пигментных клеток кожи, одной из наиболее опасных форм рака), а также мелкоклеточного рака легкого. Это позволяет куда более точно оценить канцерогенное воздействие самых критических для них факторов — избытка солнечных лучей и курения. Кстати, в мире эти два вида рака ежегодно убивают около четверти миллиона человек.
Стоит сказать, что злокачественная опухоль развивается лишь тогда, когда ДНК нормальной клетки повреждается, и мутации приводят к неконтролируемому росту и размножению. Можно назвать это клеточным «сумасшествием»: нормальная, высокодифференцированная клетка кожи или легкого «забывает» о своей «цивилизованности» и начинает вести себя на манер какой-нибудь дикой амебы, пожирая и поглощая все вокруг, и делясь до бесконечности. А поскольку иммунная система организма не видит в этой клетке чужака, остановить процесс своими силами он практически неспособен.
Неудивительно, что медиков крайне интересует весь набор мутаций, который приводит клетку к «помешательству». Чем лучше мы поймем механизмы повреждения и работу естественных систем восстановления — тем ближе подберемся к созданию средств, способных противодействовать опасным мутациям.
Получение полной картины генома меланомы и мелкоклеточного рака легкого стало не первым секвенированием генов опухолевых клеток. Ранее ученые уже провели аналогичное изучение лейкемии, клеток рака груди, а в ближайшие годы благодаря специальной исследовательской программе должны быть закончены работы и с другими видами злокачественных опухолей.
По словам Питера Кэмпбелла (Peter Campbell), одного из авторов последних исследований, идентифицированы все мутации, превращающие нормальные меланоциты в меланому — их набралось ровным счетом 33345 штук. Для клетки легкого достаточно 22910 мутаций. Они не распределены равномерно по всему геному клетки, большинство приходятся на области, которые не отвечают за кодирование белков и выполняют другие функции, скорее всего — регуляцию активности кодирующих фрагментов и упаковку ДНК.
Большинство из выявленных мутаций представляют собой замену одного кодона, звена в цепочке ДНК, что связывается с мутагенным воздействием ультрафиолетовых лучей Солнца или опасных веществ, содержащихся в табачном дыме. По оценке ученых, каждые 15 выкуренных сигарет железно приводят к появлению новой мутации. «Каждая пачка, — поясняет Кэмпбелл, — это партия в "русскую рулетку". Большинство повреждений успешно восстанавливаются и не наносят вреда, но каждый раз есть значительный шанс попасть в область генома, мутации в которой в конце концов ведут к раку».
Кэмпбелл считает, что эта работа позволяет ответить на многие вопросы о самом процессе превращения клетки в опухолевую. В частности, ученых давно интересует вопрос, как действуют подобные мутации, непосредственно ли, или нарушая клеточные механизмы репарации, восстановления поврежденной ДНК.
По публикации Nature News