Вероятность развития рака у человека может быть предопределена двумя «часами» мутаций ДНК, обнаруженными практически во всех клетках организма человека. Об открытии сообщается на страницах журнала Nature Genetics, а коротко о нем рассказал New Scientist.
Речь идет о мутациях в ДНК (изменениях отдельных генов), которые происходят с разной скоростью. В случае накопления некоторых мутаций она постоянна, что приводит к повреждению ДНК и в конечном случае — к раку.
Майкл Стрэттон (Michael Stratton) из Института Сэнгера (Кембридж) нашел два типа часов, отмечающих темп мутаций, почти во всех клетках организма человека. Ученые также определили скорость их «хода» в различных тканях.
Сначала исследователи изучили последовательности ДНК опухолей у 10 тысяч пациентов, страдающих от рака (36 типов болезни). Особый алгоритм позволил выявить в «раковых» геномах определенные структуры мутаций, так называемые сигнатуры. Затем среди этих сигнатур нашли те, что отличаются регулярным характером мутаций, скорость нарастания которых связана с возрастом человека. Таковых нашлось две, и оба типа часов начинают «тикать» еще в здоровых тканях, подчеркивают ученые.
Первые часы Страттон назвал митотическими — они отмечают мутации, возникающие вследствие деления клеток. «Скорость мутаций коррелирует со скоростью оборота клеток в тканях. В будущем мы сможем использовать это число, чтобы понять, сколько раз клетка делилась», — отметил ученый. О вторых часах науке почти ничего не известно. Вероятно, они как-то связаны с починкой ДНК, точнее, с ошибками в работе механизмов ремонта.
Зная возраст пациента, ученые также смогли определить скорость хода часов в различных тканях. Так, быстрее всего мутации накапливались в клетках желудка и кишечника (около 23 мутации на клетку в год), а медленнее всего — в клетках молочных желез и яичников (три-четыре мутации в год).
Поскольку ход этих часов не останавливается при превращении здоровой клетки в раковую, он может оказаться ценным индикатором скорости метастазирования или роста резистентности раковых клеток к лекарственным средствам. Ученые даже надеются предсказывать по часам начало превращения клеток в злокачественные.
«Всю жизнь мы аккумулируем мутации, и у некоторых людей определенная комбинация последних приводит к раку. Остается выяснить, разнится ли темп мутаций у отдельных индивидов: если да, то по ее показателям мы сможем предсказывать, сколько времени осталось до появления рака», — отмечает Стрэттон.
Более того, по мнению ученого, изменение скорости этих мутаций может замедлить возникновение рака. «Я не говорю, что это точно будет возможно — мутации ДНК являются фундаментальным для нашего биологического устройства процессом — но наше открытие заставляет думать в данном направлении. Как только мы находим новое явление, вызывающее рак, мы задумываемся о том, чтобы убрать его», — резюмирует ученый.
