Супрессор опухолей p53 предотвращает развитие рака в клетках с ошибками сегрегации хромосом

Примерно раз в сто делений клетка неправильно распределяет хромосому. Новое исследование в Journal of Cell Biology показывает, что супрессор опухолей p53 ограничивает рост клеток с неправильным числом хромосом и предотвращает их превращение в раковые. Исследование опубликовано онлайн 1 февраля.

Опухолевые клетки часто демонстрируют высокую частоту ошибок сегрегации хромосом (хромосомную нестабильность, CIN), что объясняет их анеуплоидность (аномальное число хромосом). В 2008 году Сара Томпсон и Дуэйн Комптон показали, что CIN в опухолевых клетках в основном вызвана неправильным прикреплением микротрубочек веретена деления к кинетохорам. Однако нормальные диплоидные клетки переставали пролиферировать, как только теряли или приобретали хромосому, и не превращались в анеуплоидную клеточную линию.

Чтобы выяснить причину, исследователи создали человеческую клеточную линию с уникальной флуоресцентной меткой на одной хромосоме. Это позволило отслеживать клетки, совершившие ошибку сегрегации.

Клетки, которые приобрели или потеряли флуоресцентную метку (т.е. хромосому), переставали размножаться и демонстрировали повышенный уровень p53 и его мишени — ингибитора клеточного цикла p21. Клетки, лишённые p53, становились анеуплоидными после индуцированной ошибки сегрегации. Это указывает, что путь p53 ограничивает размножение клеток с нечётным числом хромосом.

По мнению учёных, изменение числа хромосом приводит к дисбалансу в экспрессии генов, что вызывает стрессовый ответ и остановку клеточного цикла, жизненно важные для предотвращения рака. «Комбинируя потерю p53 с повышенной частотой ошибок сегрегации, мы можем превратить диплоидную клетку в нечто… похожее на опухолевую клетку», — говорит Комптон. Эти анеуплоидные клетки развивают присущую им геномную нестабильность, напоминающую настоящие раковые клетки.

Недавнее исследование показало, что ошибка сегрегации хромосомы, несущей ген p53, может инициировать опухолегенез, делая клетки дефицитными по этому супрессору. «Это как самоисполняющееся пророчество, — утверждает Комптон. — Если вы теряете хромосому с p53, клетки становятся дефицитными по p53, поэтому они могут размножаться и совершать ещё больше ошибок».

Вопрос для будущих исследований: какие именно клеточные пути наиболее чувствительны к анеуплоидии и как опухолевые клетки обходят эти проблемы.