Рак: Навіть здорові тканини `` пронизані мутаціями ''
Рак розвивається внаслідок мутацій нашої ДНК. Однак до цього часу мало відомо про те, як мутації накопичуються в здоровій тканині з часом. Нове дослідження пропонує нові деталі.
З віком люди мутації в їх ДНК повільно накопичуються. Мутації здорової тканини відомі як соматичні мутації.
Оскільки рак є результатом накопичення генетичних мутацій, розуміння того, як вони складаються з часом, має вирішальне значення для розуміння того, як хвороба починає свій шлях.
Це повільне, поступове накопичення мутацій, можливо, теж є важливою частиною процесу старіння.
Донедавна було складно точно визначити, як поводяться соматичні мутації з часом; це переважно через технічні проблеми.
Нова стаття, опублікована на початку цього тижня в журналі Наука, робить перший поглиблений огляд того, як клітини мутують і конкурують між собою в здоровій тканині протягом тривалого життя.
Діагностування мутацій у здорових клітинах
Дослідники з Інституту Wellcome Sanger та відділу ракових захворювань MRC в Кембриджському університеті, обидва у Сполученому Королівстві, відбирали здорові тканини з стравоходів дев'яти осіб у віці 20–75 років. Жоден із цих людей не мав жодної історії раку стравоходу чи інших медичних проблем із цією частиною тіла.
Потім вони провели секвенування цілого геному, щоб нанести на карту наявність мутованих клітин у цих здорових зразках.
Вони виявили, що, на їх подив, люди у віці 20 років мали сотні мутацій у кожній клітині. У старших учасників цей показник зріс до понад 2000 на клітину. Однак дослідники виявили, що лише зміни в конкретних генах мали значний вплив.
Мутації в деяких генах дали клітинам конкурентну перевагу, тобто, поділяючись і завойовуючи, вони перемагали клітини без мутації та колонізували великі ділянки тканини; це створило печворк мутантних клітин.
До середнього віку більше половини клітин здорового стравоходу можуть мати мутації в генах раку.
Спільний провідний автор, професор Філ Джонс, каже: «Під мікроскопом тканини стравоходу виглядали цілком нормальними - вони походили від здорових людей, які не мали ознак раку. Вивчивши генетику, ми були вражені, побачивши, що здоровий стравохід пронизаний мутаціями. Ми виявили, що до того моменту, коли людина досягає середнього віку, вона, ймовірно, має більше мутантів, ніж звичайні клітини ".
Поглиблення генів, пов’язаних з раком
Вчених особливо зацікавив мутований ген, відомий як TP53. Цей ген присутній практично у всіх раках стравоходу. Вони виявили, що він вже мутував у 5–10 відсотках нормальних клітин. Автори вважають, що рак може розвинутися з цієї підмножини клітин.
Іншим цікавим геном був ген NOTCH1, який має важливе значення для ділення клітин. До середнього віку майже половина всіх клітин мала мутації цього гена.
Насправді мутації NOTCH1 були більш поширеними у здорових тканинах, ніж у раку стравоходу. Це породжує нові питання про роль генів у раку; всупереч поширеній думці, мутанти NOTCH1 можуть захищати від раку.
“Протягом багатьох років ми секвенували геноми раку та шукали гени, які зазвичай мутуються у пацієнтів. Ми припустили, що загальними мутаціями є ті, що викликають рак ”, - пояснює перший автор, д-р Джо Фаулер.
"Однак, - продовжує д-р Фаулер, - тепер, коли ми розглянули нормальні тканини, ми з подивом виявили, що ген, який зазвичай асоціюється з раком стравоходу, NOTCH1, мутував у нормальних клітинах більше, ніж ракові клітини".
Це може змінити підхід дослідників до вивчення пухлини, тобто утворення або продукування пухлини або наросту.
"Ці результати свідчать про те, що вченим, можливо, доведеться переосмислити роль деяких генів раку у світлі секвенування нормальних тканин".
Доктор Джо Фаулер
Сучасне дослідження пропонує новий спосіб думати про походження раку стравоходу. Той факт, що "здоровий" стравохід був показаний густою мережею мутантних клітин, що несуть генні мутації, пов'язані з раком, може стимулювати дослідників у нових напрямках.
Висновки проливають нове світло на те, як наші клітини розвиваються в міру старіння. Як повідомляє головний автор, д-р Ініго Мартінкорена з Інституту Велком Сангер, "Прекрасно, що ми досі не знали про масштаби цього явища".
Доктор Мартінкорена продовжує: "Це також порушує багато питань про те, як ці мутації можуть сприяти старінню та іншим захворюванням, відкриваючи цікаві шляхи для подальших досліджень".
Центр уваги досліджень раку може почати рухатися далі до вивчення здорових тканин; Професор Карен Вусден з дослідження раку Великобританії, яка частково фінансувала дослідження, каже: "Як дослідники раку, ми не можемо недооцінювати значення вивчення здорової тканини".
