Gen zastavuje nádory tím, že zemře

Gen zastavuje nádory tím, že zemře
Ztrátou jedné kopie DICER1 urychluje rakovinu, ale ztráta obou kopií zastaví šíření

Jsou chvíle, kdy vůbec nic je lepší než polovičaté opatření.

Jedním z  převratných okamžiků je, když se buňka stane rakovinnou buňkou. Ztráta jedné kopie regulačního genu tzv. DICER1 stačí smrtelně otočit nádory, zatímco ztráta obou kopií může skutečně zastavit rakovinu. To ukazuje nová studie vedená výzkumníky na MIT. Objev, zveřejněný online 10.listopadu v Genes & Development, naznačuje, že mnoho dalších genů pracujích na půl kapacity mohou také urychlit růst nádoru.

Nález je překvapením, protože za normálních okolností musí buňky ztratit obě kopie nádorových tlumivých genů, než propukne rakovina. Jedna pracovní kopie obvykle stačí k ochraně buněk.

DICER1 zakóduje protein, který pomáhá dlouhým kouskům genetického materiálu do malých kousků RNA známých jako microRNAs. Navzdory své malé velikosti jsou nyní microRNA známé svou velkou rolí při kontrole mnoha buněčných funkcí, včetně regulace, kdy a kde jsou bílkoviny vyráběny. V poslední době byly microRNAs implikovány do několika typů rakoviny.

Dříve, tým MIT ukázal, že bránění procesu tvorby microRNAs by mohlo vést k více jedovatým nádorům v buňkách pěstovaných v laboratorních miskách. V nové studii vědci zkoumali, zda odstranění jedné kopie DICER1 by mohlo mít vliv na vývoj rakoviny u myší.

Myši s predispozicí k rakovině plic měly více nádorů, když vědci odstranili jednu kopii genu DICER1 z buněk plic. Překvapivě myši, kterým chybí obě kopie genu v jejich plicích, dopadly lépe než myši s jedinou kopií genu. Totéž platilo u myší s jiným typem rakoviny zvaném soft-tissue sarkom (měkká tkáň sarkom). Myši s chybějícím DICER1 přežily více, než myši s jednou pracovní kopií genu.
DICER1 může být příkladem neobvyklého typu tlumivého nádoru, v němž ztráta pouze jedné kopie genu může podpořit růst nádorů, "říká Tyler Jacks, biolog v oblasti rakovin na MIT, který vedl studii. Jacks nazývá takové případy "haploinsufficient tumor suppressor genes", což znamená, že dvě kopie genu chrání buňky před rakovinou, ale dočasné zneschopnění jedné kopie genu je dostačující pro podporu růstu nádoru.

Jiní badatelé se mohou dohadovat u tohoto odborného názvu, říká Clifford Steer, genetik a biolog v oblasti buněk na University of Minnesota v Minneapolis. Podle něj pojem znamená, že jedna kopie genu by měla chránit před rakovinou, přesný opak toho, co ukazují údaje.

"Jsem ještě zmatený sémantikou," říká Steer. Ale není pochyb o tom, že DICER1 dělá něco důležitého v buňkách a snad i něco, co přesahuje zpracování MikroRNA, říká. „Je to velká studie, ale vyvolává více otázek než odpovědí, z hlediska toho, co způsobuje vývoj rakoviny."

Jackův tým také ukázal, že velké kusy DNA, včetně DICER1 a okolních genů, postrádají 20 až 30 procent lidské rakoviny prsu, ledvin, tlustého střeva, jater, plic, vaječníků, slinivky a žaludku. Výzkumní pracovníci nemají dostatek údajů k určení, zda ztráta DICER1 vede k agresivnější a horší prognóze rakoviny u lidí, říká Jacks.

Mnoho jiných genů, které nepřichází do styku s MikroRNA zpracováním, může také vést k více agresivním nádorům, kdy je jedna kopie vyloučena. Pátrání po rakovině genů obvykle hledá geny, které následují klasický model. Tento model vyžaduje, aby obě kopie byly ztraceny. Taková hledání by měla být zlepšena, aby se vzaly v úvahu geny jako DICER1, které podporují rakovinu, když dojde ke ztrátě pouze jedné kopie, říká Jacks.

I když výzkumníci nacházejí podobné geny, nemohou tyto geny následovat vzor DICER1, kdy jsou ztraceny obě kopie. To proto, že microRNAs jsou tak zásadní pro funkci buněk, že ztráta DICER1 nebo jiných částí výrobního zařízení by mohlo být katastrofální pro obě zdravé buňky a nádorové buňky. Ostatní geny nemusí být tak zásadní pro přežívání buněk v DICER1.

Výzkum nenabízí žádná okamžitá řešení pro léčbu rakoviny. Sprovození obou kopií genu v nádorových buňkách by mohlo být toxické pro zdravé buňky, a nahrazení chybějící kopie genu není příliš praktické, říká Jacks.

Zdroj:
http://www.sciencenews.org/view/generic/id/50225/title/Gene_stops_tumors_only_by_being_gone