Доктор. Пол Норткотт и его коллеги из основной группы внимательно изучили 137 случаев более агрессивных медуллобластом 3 и 4 групп. Они обнаружили феномен, который никогда раньше не наблюдался при раке мозга.
Во многих опухолевых геномах большие участки ДНК были удалены, дублированы или изменили свою ориентацию. Несмотря на разную природу, эти структурные изменения имели одинаковые последствия для всех исследуемых опухолей: один из двух онкогенов, называемых GFI1 и GFI1B, которые не активны в здоровой ткани мозга, транскрибируется в этих опухолях и, таким образом, способствует развитию рака.
Исследователи PedBrain также выяснили, что вызывает это странное явление. Различные структурные изменения переместили онкоген из обычно неактивной среды в положение, близкое к последовательностям ДНК, называемым «энхансерами», которые участвуют в активации генов. Впоследствии на мышах исследователи доказали, что активированный GFI1B приводит к развитию рака мозга, предоставив доказательства того, что «захваченные» генные энхансеры способствуют возникновению рака.
«Вполне возможно, что захваченные энхансеры также играют роль активирующих механизмов во многих других типах рака», — говорит проф. Доктор.
Стефан Пфистер, молекулярный генетик из DKFZ, который также работает педиатром в университетской больнице Гейдельберга. "Однако обнаружить их можно только путем очень тщательного анализа генома, и поэтому их легко упустить."
Исследователи особенно рады, что их работа может напрямую способствовать разработке более эффективных методов лечения детей с раком мозга.
Вещества, блокирующие действие онкогенов GFI1 и GFI1B, уже проходят клинические испытания и теперь могут быть использованы для замедления роста агрессивных медуллобластом 3 и 4 групп.
Вторая группа сосредоточила свои исследования на так называемой «эпигенетической» регуляции активности генов с помощью химических меток в ДНК.
Исследователи сравнили паттерны метилирования ДНК по всему геному из 42 медуллобластом с паттернами, обнаруженными в здоровой контрольной ткани.
Число групп метилирования, обнаруженных в промоторной области, i.е., область ДНК, которая стимулирует транскрипцию гена, считается решающим фактором активности гена.
Впервые Фолькер Ховестадт и его коллеги обнаружили, что измененные метильные группы в генах также имеют отношение к их активации. Многие гены в опухолевых клетках демонстрируют низкий уровень метилирования по сравнению со здоровыми аналогами. При этом они транскрибировались значительно чаще, чем в здоровых клетках. Это явное доказательство того, что недостаток метильных групп имеет функциональные эффекты.
«Регулирование активности гена с помощью метильных меток внутри конкретного гена никогда не наблюдалось, по крайней мере, в такой заметной степени», — говорит Лихтер. «В некоторых опухолях мы обнаружили около 1000 генов, которые были метилированы на более низком уровне, чем их аналоги в здоровых клетках."
Координатор сети PedBrain Лихтер резюмировал актуальность двух публикаций Nature: «Результаты показывают основную значимость эпигенетической регуляции генов, в том числе известных онкогенов, в медуллобластоме.
Кроме того, мы определили GFl1 и GFl1B как ахиллесову пятку наиболее опасных типов медуллобластомы. Впервые это выявило слабое место в этих опухолях на молекулярном уровне, которое может быть использовано при разработке лекарств."