Злокачественные клетки используют иной путь для удвоения генома

Международное исследование под руководством профессора Таноса Халазонезиса из Женевского университета (Швейцария) раскрыло, как раковые клетки восстанавливают повреждённые репликационные вилки, чтобы завершить деление. Используемый путь известен как «репликация, индуцированная разрывом» (break-induced replication, BIR) и часто встречается в раковых клетках, но редок в здоровых. Исследование, опубликованное в журнале Science, выявляет важное различие между этими типами клеток, которое авторы намерены использовать в терапевтических целях.

При делении клетка должна реплицировать свою ДНК. Двухцепочечная ДНК раскрывается, образуя «репликационную вилку», по которой движутся ферменты. В опухолевых клетках онкогены вызывают коллапс или разрыв этих вилок, что приводит к отсоединению ферментных комплексов и разрыву двуцепочечной ДНК.

Механизм, общий для дрожжей и злокачественных клеток

Команда определила, как повреждённые вилки восстанавливаются для возобновления репликации. Исследователи проанализировали 690 генов, вовлечённых в метаболизм ДНК, с помощью библиотеки молекул siRNA, которые индивидуально подавляют экспрессию генов.

Это позволило выделить несколько генов, критически важных для репарации, включая POLD3 и POLD4. Эти гены кодируют белки, участвующие в репликации и репарации ДНК. Благодаря этим находкам учёные идентифицировали процесс BIR, который был известен у дрожжей, но не у человека.

Аберрантная дупликация ДНК опухоли

Биологи обнаружили, что процесс репарации BIR, редко используемый здоровыми клетками, очень распространён в человеческих опухолевых клетках. Использование этого внутриклеточного пути объясняет, как возникают аномальные дупликации участков генома, наблюдаемые в раковых клетках. Нестабильность генома важна для развития опухоли, так как позволяет накапливать необходимые мутации.

«Различные белки, такие как POLD3 и POLD4, рекрутируются для BIR. Наша следующая цель — идентифицировать всех остальных биохимических участников этого внутриклеточного пути, чтобы определить, какие из них могут стать терапевтической мишенью», — объясняет Танос Халазонезис.