Фото: Design_Cells/FOTODOM/Shutterstock
Ученые Центра геномного регулирования (Барселона, Испания) и Колумбийского университета (США) с помощью технологии VIPER открыли новый метод анализа сплайсинга, позволяющий изучить закономерности вырезания некоторых нуклеотидных последовательностей из молекулы РНК при образовании белков, обеспечивающих рост и выживание опухолевых клеток. Данные закономерности служат своеобразными маркерами процессов редактирования генов: они показывают, какие именно механизмы были задействованы независимо от того, как регулируется работа самих «редакторов».
Преимущество метода состоит в том, что он работает с данными секвенирования РНК, которые могут быть получены в большинстве лабораторий. Благодаря этому технологию можно использовать для анализа тысяч уже имеющихся образцов, не затрачивая ресурсы на дополнительные эксперименты.
В ходе исследования ученые использовали технологию VIPER для анализа 10 000 биоптатов 14 различных типов опухолей из общедоступной базы данных Cancer Genome Atlas. Каждый биоптат сравнивали с соответствующими образцами здоровой ткани.
В результате было обнаружено две программы клеточного редактирования, многократно наблюдавшихся при всех типах опухолей. Одна программа действовала катализатор: ее активность усиливалась в ответ на терапию и коррелировала с неблагоприятным прогнозом. Другая программа, напротив, функционировала как супрессор, ослабевая в опухолевых клетках, что сопровождалось улучшением показателей выживаемости.
Полученные данные свидетельствуют о том, что различные онкологические заболевания объединены общими механизмами редактирования на клеточном уровне. Однако до настоящего времени эти закономерности ускользали от внимания ученых, фокусировавшихся исключительно на генах.
Исследователи выявили около ста биологических механизмов, способствующих нарушению клеточного гомеостаза в сторону злокачественного роста. Наибольший интерес ученых вызвал ген FUS, ранее ассоциировавшийся главным образом с нейродегенеративными заболеваниями. Несмотря на то что FUS редко изучается в контексте онкологических заболеваний, его выраженный прогностический потенциал позволяет говорить о необходимости его дальнейшего изучения.
Значение данного открытия выходит далеко за пределы онкологии. Поскольку метод применяется для анализа конечного результата редактирования без учета конкретных причин, его можно использовать при многих заболеваниях, где клетки меняют механизм реализации генетической информации.