Эволюционно новые гены в работе опухолей

Ученые из СПбПУ изучили эволюционный возраст генов человека и выявили новый класс генов, экспрессируемых в опухолях — TSEEN-гены (Tumor Specifically Expressed Evolutionarily Novel). Это подтверждает ранее выдвинутую командой теорию об эволюционной роли новообразований.

Исследование опубликовано в Scientific Reports.

Команда ученых из Санкт-Петербурга обнаружила новый класс эволюционно новых генов, присутствующих во всех опухолях — так называемые TSEEN-гены. «Эволюционная роль этих генов — обеспечение генетического материала для возникновения новых прогрессивных признаков. TSEEN-гены экспрессируются во многих новообразованиях и поэтому могут быть отличными опухолевыми маркерами», — отметил руководитель лаборатории «Молекулярная вирусология и онкология» СПбПУ, д.б.н. Андрей Козлов.

Новое исследование подтверждает теорию, предложенную А. Козловым ранее. Согласно ей, количество онкогенов в организме человека должно соответствовать количеству дифференцированных типов клеток. Теория также предполагает, что эволюция онкогенов, генов-супрессоров опухолей и генов, определяющих дифференцировку клеток, идет параллельно.

Теория основана на гипотезе эволюции через опухолевую неофункционализацию. Согласно этой гипотезе, наследственные новообразования могли играть важную роль на ранних этапах эволюции многоклеточных, предоставляя дополнительные клеточные массы для возникновения новых типов клеток, тканей и органов. В этих дополнительных клетках экспрессируются эволюционно новые гены, возникающие в ДНК половых клеток.

Проф. Козлов также ссылается на статью «Evolutionarily Novel Genes Are Expressed in Transgenic Fish Tumors and Their Orthologs Are Involved in Development of Progressive Traits in Humans» (2019), опубликованную его лабораторией. В этой работе команда подтвердила гипотезу, используя опухоли трансгенных рыб и эволюционно новые гены рыб. Ортологи таких генов обнаружены в геноме человека, но у человека они участвуют в развитии прогрессивных признаков, отсутствующих у рыб (например, легких, молочных желез, плаценты, межжелудочковой перегородки сердца и др.). Это подтверждает гипотезу об эволюционной роли опухолей.

«Наша работа имеет большое социальное значение, так как проблема рака до сих пор не решена. Наша теория предлагает новые стратегии профилактики и терапии», — сказал проф. Козлов. По его словам, для борьбы с раком в онкологии должна быть разработана новая парадигма. TSEEN-гены могут быть использованы для создания новых тест-систем на рак и противоопухолевых вакцин.