Раковые хромосомы-монстры: откуда они беруться?

Ученые узнали, откуда берутся раковые хромосомы-монстры. В 1950-х годах исследователи обнаружили в раковых клетках хромосомы, которые были необычайно большими и иногда будто бы закольцовывались.

Эти так называемые неохромосомы были выявлены примерно в 3% раковых опухолей (и почти в четверти случаев рака костей и липидной ткани). Но никто из учёных не знал, как именно они формируются и за что отвечают.

Теперь же Дэвид Томас (David Thomas) из Гарванского института в Сиднее, Австралия, вместе со своими коллегами изучил последовательности генов этих гигантских хромосом и реконструировал их эволюционную историю.

Исследователи проверили три различных популяции выращенных в лаборатории клеток липосаркомы — рака жировой и соединительной ткани. В некоторых неохромосомах учёные обнаружили ДНК, принадлежавшую многим другим хромосомам. Более того, гены, важные для развития раковой опухоли, могли повторяться в такой хромосоме от 60 до 100 раз, существенно усиливая своё влияние на «поломанную» клетку. Некоторые неохромосомы также были в три раза длиннее, чем самые крупные нормальные хромосомы.

Моделирование показало, что основные изменения в структуре таких неохромосом не происходят постепенно. Напомним, как ведёт себя нормальная хромосома. Когда она теряет теломеры — концевые участки, она разрушается на части. Такой процесс был открыт лишь в 2010 году и назван хромотрипсис.В определённый момент круг перестаёт расти и закольцованная неохромосома превращается в линейную: у неё получается захватить теломеры других хромосом и приобрести стабильность. Чтобы проверить, помогают ли раковые гены неохромосомам выживать, исследователи постарались их заблокировать. Когда, наконец, им это удалось, клетки погибли.

Эксперты были поражены этим открытием. Оно помогает понять, как раковые клетки могут выбирать те элементы ДНК, которые способствуют их пролиферации и выживанию, а ненужные генетические элементы отсеивают.