Ген, защищающий от рака, способствует росту опухоли

Может ли один и тот же ген одновременно препятствовать возникновению ракового заболевания и помогать росту злокачественной опухоли? Исследователям из Испанского национального онкологического центра «посчастливилось» обнаружить такой двуликий ген. Своеобразный молекулярный аналог известной дихотомии доктор Джекил и мистер Хайд внутри одной сущности. Но ещё хуже подозрение, что это лишь первая ласточка из множества генов с подобной амбивалентностью.

Работа испанских учёных, результаты которой были опубликованы на этой неделе в издании Journal of Experimental Medicine, посвящена исследованию активности Chk1 — гена, известного своей способностью сдерживать рост злокачественных опухолей. Chk1 призван оберегать наш с вами геном от мутаций — а значит, предотвращать развитие раковых опухолей.

Исследователи решили проверить, не усилится ли защитный эффект Chk1 в организмах с повышенным содержанием того протеина, который кодируется этим геном. С этой целью были подготовлены крысы, несущие по три копии Chk1 в клетках вместо положенных двух. Затем взятые от каждого животного несколько клеток были культивированы и превращены в раковые с помощью специальных генов. То, что при этом увидели авторы работы, противоречило любым разумным ожиданиям: мышиные клетки, несущие на 50% больше защитного гена, становились злокачественными гораздо охотнее, чем нормальные. Причиной парадокса стал сам «защитник» — Chk1, который помогает здоровым клеткам защищаться от напасти, но точно так же встаёт на защиту раковых клеток, как только те закрепятся в организме.

Вначале всё идет хорошо, и Chk1 предупреждает появление опухолей, ограничивая спонтанные мутации (к примеру, под действием космических лучей). Это сторона благородная, правильная — сторона доктора Джекила. Но развитые злокачественные опухоли содержат много масштабных повреждений в ДНК, и тут «неразумный» Chk1 берётся помогать растущему новообразованию, выполняя ту же работу, что и в здоровых клетках, то есть старается нивелировать повреждения, встроенные в геном раковых клеток.

Работа Chk1, по большому счету, заключается в защите ДНК от репликативного стресса (возникновения однонитевых разрывов ДНК и появления аномальных структур — сшивок или модифицированных оснований — на участках ДНК, где происходит репликация). Многие раковые опухоли действительно страдают от постоянного накопления ненормальностей и повреждений в геноме вследствие слишком высоких скоростей деления, а вот присутствие защитников целостности генома вроде Chk1, старательно латающих самые серьезные «дыры», позволяет опухоли и дальше припеваючи жить и быстро расти.

Исследование наконец-то объяснило причину, по которой повышенные концентрации Chk1 обнаруживались во многих злокачественных новообразованиях, хотя интуитивно ожидалось совсем иное.

Подготовлено по материалам Испанского национального онкологического центра.