Исследователи IRB Barcelona обнаружили ахиллесовую пяту некоторых опухолей легких

При раке персонализированная медицина использует уникальные генетические изменения в отдельной опухоли, чтобы найти ее уязвимые места и бороться с ними. Многие опухоли имеют большее количество мутаций из-за механизма противовирусной защиты, системы APOBEC, которая может случайно повредить ДНК и вызвать мутации.

Исследователи из IRB Barcelona во главе с доктором Трэвисом Стрекером и доктором Фрэн Супек обнаружили, что фермент HMCES является ахиллесовой пятой некоторых опухолей легких, особенно тех, которые имеют большее количество мутаций, вызванных системой APOBEC.

Мы обнаружили, что блокирование HMCES очень вредно для клеток с активированной системой APOBEC (которые представляют собой многие клетки рака легких), но гораздо меньше для тех, у которых он не активирован (как это часто бывает со здоровыми клетками) », – объясняет

Доктор Фран Супек, исследователь ICREA и руководитель лаборатории анализа геномных данных, IRB Barcelona

«Помимо того, что HMCES демонстрирует специфичность по отношению к раковым клеткам, HMCES потенциально является мишенью для лекарств, что делает его отличным кандидатом для лечения рака легких в будущем», – добавляет доктор Стрекер, бывший руководитель группы IRB в Барселоне, в настоящее время работающий в Национальном институте рака (NIH / NCI) в США.

Междисциплинарный подход для перепроверки лучшей стратегии

В рамках сотрудничества между двумя исследовательскими группами, работающими над разными дисциплинами, исследование включало как вычислительный, так и экспериментальный подход. Эксперименты по генетическому скринингу проводили с использованием CRISPR / Cas9 на нескольких типах клеточных линий аденокарциномы легкого человека. «Эти эксперименты могут исследовать эффекты удаления каждого гена индивидуально из раковых клеток, и они позволяют нам увидеть, может ли рак переносить это изменение», – говорят Хосеп Биайна и Изабель Гарсия, исследователи IRB Barcelona и первый и второй авторы статьи. Предыдущие данные генетического скрининга CRISPR, проведенного другими лабораториями, также были статистически проанализированы и подтвердили экспериментальные результаты.

READ  Фокусированный ультразвук высокой интенсивности при раке простаты: первое исследование в США показывает многообещающие результаты

Мутационный туман, вызванный защитной системой

Когда клетки обнаруживают несоответствие в своей ДНК, они подвергаются реакции восстановления ДНК, чтобы сохранить генетическую информацию. Примечательно, что эта реакция может быть связана с ферментами APOBEC, которые обычно используются человеческими клетками для защиты от вирусов и играют важную роль в борьбе с гепатитом и ВИЧ. Этот механизм был ранее описан лабораторией Genome Data Science и указывает на то, что в некоторых случаях, когда ферменты APOBEC и процесс репарации ДНК активны одновременно, APOBEC блокирует репарацию ДНК, создавая тем самым туман мутаций.

Перехитрить эволюцию рака

На поздних стадиях рака в ДНК может накапливаться большое количество мутаций, что может привести к тому, что рак станет более агрессивным или лучше противостоит лекарствам. Многие из этих мутаций могут быть вызваны APOBEC, который ускоряет эволюцию опухоли. Следовательно, уничтожение раковых клеток, активирующих APOBEC, должно замедлить эволюцию опухоли и предотвратить появление новых опасных мутаций.

Источник:

Ссылка на журнал:

Биайна, Дж., и другие. (2021) Потеря сенсора абазического сайта HMCES является синтетической летальной с активностью цитозиндезаминазы APOBEC3A в раковых клетках. PLOS Биология. doi.org/10.1371/journal.pbio.3001176

.

Leave a Comment