Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере показали, что эндогенные ретровирусы, встроенные в геном человека, при повторном «пробуждении» могут играть решающую роль в выживании и развитии рака. Подавление активности следов этих древних вирусов можно использовать для лечения рака, полагают ученые.
Около 8% человеческого генома состоит из эндогенных ретровирусов, которые заражали наших эволюционных предков. Со временем вирусы проникли в сперму, яйцеклетки и эмбрионы, оставив свою ДНК в геноме человека, как ископаемые останки, в будущих поколениях — и попутно формируя эволюцию.
Чтобы изучить роль эндовирусов в развитии онкологических заболеваний, ученые изучили геномные данные 21 типа рака человека из общедоступных наборов данных. Анализ показал, что линия LTR10 эндогенного ретровируса, которая заразила приматов около 30 млн лет назад, показала высокий уровень активности в раковых клетках, включая рак легких и толстой кишки.
Хотя эндогенные вирусы утратили способность к размножению, они могут быть «выключателями», которые активируют или подавляют активность других генов. Анализ опухолей десятков пациентов с колоректальным раком показал, что LTR10 был активен примерно у трети из них.
Используя генное редактирование CRISPR, исследователи вырезали или отключали в клеточных культурах последовательности, в которых присутствовал LTR10. Они обнаружили, что критически важные гены, которые способствуют развитию и росту рака, также стали неактивными.
Эксперименты на мышах дали схожие результаты. Когда «переключатель» LTR10 был удален из опухолевых клеток, ключевые гены, способствующие развитию рака, включая ген XRCC4, также отключились. В результате выросла эффективность традиционных методов лечения, направленных на уменьшение опухолей.
Мы знаем, что раковые клетки экспрессируют множество генов, которые не должны быть активны, но никто на самом деле не знает, что их включает. Оказывается, многие переключатели происходят от этих древних вирусов.
Эдвард Чуонг, доцент кафедры молекулярной, клеточной и онтогенетической биологии Колорадского университета
Исследователи отмечают, что только одно семейство ретровирусов регулирует около 70 генов, связанных с раком. Другие линии, вероятно, влияют на альтернативные пути, которые способствуют различным видам рака. Они полагают, что с возрастом геномная защита людей ослабевает, что позволяет древним вирусам пробудиться и вызывать проблемы со здоровьем.
Читать далее:
Музею анонимно прислали уникальную находку: что это было
Разработан дрон, который «обнимает» дерево крыльями при посадке
WhatsApp перестанет работать на некоторых телефонах уже в следующем году
На обложке: раковые клетки. Изображение: Sam Levin, Flickr, CC BY 2.0