Шаг вперед в лечении рака: фермент ANKLE1 предотвращает ошибки при делении клеток

Самое важное в делении клетки – чтобы ДНК правильно распределилась между двумя ее новыми частями. Только в этом случае новые клетки будут правильно функционировать, а не множить ошибки при последующем делении «бракованных» клеток. Сбои часто происходят в хроматине – «мостике» между двумя полюсами новых клеток. По нему хромосомы движутся в разные стороны и формируют правильный набор ДНК. Но иногда хроматин попадает в «ловушку», которая посылает сигнал к преждевременному отрыву клеток друг от друга. В результате мост растягивается и рвется, а генетический материал новых клеток повреждается. Небольшие скопления хромосом, не успевшие мигрировать, становятся микроядрами и разбалансируют геном, что в конечном итоге приводит к образованию опухолей. Кроме того, при неправильном делении клеток ДНК фрагментируется, ее частицы попадают в жидкую часть клетки (цитозольную среду) и приводят к самовоспалению или неправильному срабатыванию иммунных реакций.

Повреждение генома и неправильные иммунные реакции могут приводить к серьезным последствиям для здоровья человека. В частности, к появлению новообразований или аутоиммунным заболеваниям. Ученые уже занимаются изучением связи иммунных реакций и нестабильности хромосом. Например, в научном журнале Advanced Science вышел материал, посвященный исследованию нарушений деления клетки в хроматине. 

Выводы этого и других подобных исследований помогут вырабатывать действенные стратегии в терапии раковых опухолей. Правда, пока не доказано, есть ли связь между коррекцией иммунного ответа и противоопухолевой терапией, но, вероятно, это тема для научных изысканий на ближайшее время.

Недавно ученые обнаружили у крошечного лабораторного червя фермент LEM-3, который способен расщеплять нуклеиновые кислоты. Он вырабатывается во время деления клетки и играет в нем не последнюю роль, так как способствует правильному и бесследному «растворению» хроматинового мостика. Позднее оказалось, что в клетках человека есть аналогичный фермент, получивший название ANKLE1. 

Ученые провели эксперимент и искусственно удалили ген, производящий ANKLE1. В результате мосты хроматина растягивались сильнее, чем обычно, и рвались под действием силы тяжести. Часто это происходило не тогда, когда миграция хромосом завершилась, а раньше, в результате чего в геноме новых клеток множились ошибки. Это значит, что ANKLE1 предотвращает растяжение мостика и способствует корректному и, что важно, своевременному делению клеток. Также без этого фермента частицы разрушенного хроматинового мостика смешиваются с патогенной ДНК. В ответ на это клетка запускает усиленную работу иммунитета, что может привести к возникновению или прогрессированию аутоиммунных патологий.  

Таким образом, открытие разрушающего нуклеиновые кислоты фермента позволит ученым подняться еще на одну ступень к эффективному лечению раковых опухолей и аутоиммунных заболеваний. Напомним, что настоящие причины последних все еще до конца не изучены.