Похожие статьи
Эксклюзивный перевод
Безудержное воспаление давно связано с раком, но как именно оно толкает здоровые клетки к превращению в злокачественные, остается загадкой.
Теперь ученые из Института Ван Андела нашли одного виновника этой связи: окислительный стресс, процесс, который нарушает генетический код, повреждая ДНК. Результаты, опубликованные в журнале Science Advances, дают принципиально новое представление о роли воспаления и окислительного стресса в некоторых видах рака и открывают новые возможности для потенциальных стратегий профилактики.
«Наши результаты дают важные доказательства того, как воспаление и окислительный стресс могут вызывать рак. В организме есть хорошая система защиты, которая восстанавливает повреждения ДНК и уменьшает окислительный стресс, но нет ничего надежного. Чем больше мы будем знать о точных связях между воспалением и раком, тем лучше мы сможем разработать более эффективные стратегии профилактики». — делится Герд Пфайфер, доктор философии, профессор эпигенетики в VAI и старший автор исследования.
Воспаление — это нормальная часть естественной иммунной защиты организма. Когда возникает угроза, например, инфекция или травма, организм собирает ресурсы в виде воспаления, чтобы бороться с проблемой и способствовать выздоровлению.
Частью этого процесса является выработка реактивных форм кислорода (ROS) — нестабильных молекул, которые играют важную роль в нормальном функционировании клеток и коммуникации. Иногда что-то идет не так, в результате чего воспалительная реакция длится дольше, чем необходимо. Результаты могут быть разрушительными, включая накопление избыточного количества ROS, что может усилить окислительный стресс.
Используя новый метод, разработанный в его лаборатории, который называется секвенированием повреждений по кругу, Пфайфер и его коллеги составили карту двух типов повреждений ДНК, вызванных окислительным стрессом. Затем они сравнили полученные результаты с мутационными подписями раковых геномов, хранящихся в COSMIC, крупнейшей в мире базе данных соматических раковых мутаций. Ученые обнаружили совпадение — выявленные группой специалистов модели повреждений соответствовали мутационным подписям, обнаруженным в раковых опухолях верхних отделов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), таких как рак пищевода и желудка.
Раку верхних отделов желудочно-кишечного тракта часто предшествуют воспалительные заболевания. Например, инфекция бактерии Heliobacter pylori может повредить слизистую желудка, вызывая воспаление и язвы. В пищеводе сильный кислотный рефлюкс может привести к состоянию, называемому пищеводом Барретта, при котором слизистая пищевода воспаляется. В обоих случаях длительное воспаление связано с повышенным риском развития рака.
Благодаря результатам, полученным группой исследователей, причина этого повышенного риска теперь ясна. ДНК состоит из четырех химических оснований, которые существуют парами — аденин (А) и тимин (Т) и цитозин (Ц) и гуанин (Г). Различные последовательности этих пар кодируют все инструкции для жизни. Результаты работы команды показывают, что при раке верхних отделов желудочно-кишечного тракта окислительный стресс, вызванный воспалением, повреждает определенные участки ДНК, в результате чего Gs заменяются на окисленные Gs. Эти ошибки препятствуют точной репликации ДНК — ключевого признака рака.
«Наша ДНК — это наши генетические инструкции. Когда буквы перемешаны, инструкции не могут быть выполнены должным образом, и в результате может возникнуть рак. В течение многих лет велось много споров о том, как именно воспаление и окислительный стресс способствуют развитию заболеваний, но у нас не было подходящих инструментов для изучения этой связи. Наш новый метод секвенирования повреждений на коленях позволяет по-новому взглянуть на старые проблемы. Я надеюсь, что он станет революционным». — объясняет Пфайфер.
Секвенирование повреждений круга позволяет ученым «разрушить» ДНК в каждой точке, где происходит повреждение. Они сворачивают ДНК в круги, которые воспроизводятся тысячи раз с помощью метода, называемого полимеразной цепной реакцией (ПЦР). После получения достаточного количества ДНК они используют секвенирование следующего поколения, чтобы определить, какие основания ДНК присутствуют в разрывах. В прошлом году лаборатория Пфайффера с помощью секвенирования повреждений круга определила, что мутации, приводящие к меланоме, являются результатом химической трансформации поврежденной солнцем ДНК, а не просто ошибкой копирования ДНК, как считалось ранее.
Ведущий автор рубрик «общество», «герои среди нас», «технологии». Считаю, что нужно бережно относиться к фактам и тщательно проверять информацию. Именно этим журналистика отличается от записей в блогах.
