Во многих случаях раковые клетки отличаются от здоровых набором хромосом — это явление называется анеуплоидией. Она встречается в 90% злокачественных опухолей и 75% онкологических заболеваний крови. В норме у человека их 46, собранные в 23 пары, но когда клетки организма превращаются в раковые, в них количество хранящих наследственную информацию структур может измениться.
Изучение аномалий кариотипа (совокупности признаков хромосомного набора) раковых клеток активно ведется последние несколько десятилетий, но сопровождается большими трудностями. Специалисты из Тель-Авивского университета (Tel Aviv University) поставили для себя задачу определить, насколько вообще разнится степень анеуплоидии в разных случаях онкологии.
Для этого они вырастили порядка тысячи разных культур раковых клеток, взятых из образцов тканей пациентов со всего мира. С помощью продвинутых методов биоинформатики культуры были классифицированы по степени анеуплоидии. Это не только помогло лучше понять вариативность хромосомных аномалий в злокачественных образованиях, но и позволило детально изучить отличия таких клеток от здоровых в части кариотипа. Только в XXI веке у биологов появилась возможность проводить такие работы с помощью мощных компьютеров и программного обеспечения — количество одновременно анализируемых признаков три сотни.
[shesht-info-block number=1]
Выяснилось, что у раковых клеток есть одна важная особенность, отличающая их от здоровых. Да, они делятся бесконтрольно и делают это намного чаще, но гораздо чувствительнее к нарушениям одного из этапов этого процесса. А точнее, к проблемам, возникающим во время так называемой контрольной точки клеточного цикла между метафазой и анафазой митоза (spindle assembly checkpoint, SAC). Нормальные клетки способны до определенной степени устранять ошибки, появляющиеся в ходе SAC. Раковые с высокой степенью анеуплоидии — прекращают деление, даже когда количество проблем минимально.
Свою гипотезу ученые проверили, подвергнув культуры раковых клеток самым разным препаратам. В ряде случаев медикаменты, если механизм их действия затрагивал происходящие в контрольной точке процессы, успешно подавляли деление злокачественных клеток. Авторы исследования настроены весьма оптимистично и в дальнейшем планируют перейти от опытов на культурах клеток к работе с модельными животными. Необходимо проверить, как можно атаковать эту «ахиллесову пяту» рака в тканях. О разработке полноценных лекарств с подобным эффектом говорить еще рано, однако уже сейчас тестируются специализированные препараты, частично или полностью направленные на нарушение SAC.
[shesht-info-block number=2]
Столь масштабная работа была бы невозможна без широкой международной кооперации. Инициаторами исследования были специалисты из лаборатории Бена-Давида на медицинском факультете Саклера в Тель-Авивском университете. Им помогали американские ученые из Института Броуд (Broad Institute of MIT and Harvard) и Вермонтского университета, немецкие из Технического университета Кайзерслаутерна (TU Kaiserlautern), итальянские из Европейского института онкологии (IRCCS), а также нидерландские исследователи из Гронингенского университета (University of Groningen). Всего в авторах статьи, опубликованной в рецензируемом журнале Nature, числится 26 ученых. И, судя по объему проделанной работы, это совсем не тот случай, когда для пущего эффекта или продвижения по карьере вписывают «мертвых душ».
