Губящая мозг болезнь рождает лекарство от рака
Нейродегенеративные заболевания разрушают нервную систему, за что и получили свое название. Одна из них – болезнь Гентингтона – возникает из-за многократного повторения в гене хантингтин последовательности из трех нуклеотидов – цитозина (Ц), аденина (А) и гуанина (Г) – триплета ЦАГ. Чем длиннее цепочка из таких триплетов, тем быстрее разрушаются нервные клетки, а значит, раньше проявляются симптомы болезни – нарушение психических функций и появление неконтролируемых движений, и тяжелее ее течение.
ДНК – это «рецепт» построения белка с помощью молекул РНК. РНК считывает код с ДНК, а затем на его основе собирает белок из аминокислот. Однако сами РНК могут блокировать производство белка на промежуточной стадии: после считывания с ДНК кода гена и до сборки аминокислот в белковую нить. Ранее было показано, что именно поэтому короткие цепочки РНК, состоящие из повторов ЦАГ при синдроме Гентингтона и повторов ЦУГ (У – это урацил) в случае синдрома мышечной гипотонии токсичны для клеток.
В то же самое время у пациентов, страдающих этими синдромами, была отмечена необычно низкая подверженность онкологическим заболеваниям. Исследователи решили проверить, не являются ли повторы триплетов в ДНК, а также порождаемые ими короткие РНК причиной устойчивости пациентов к раку.
Для эксперимента ученые сконструировали димер – молекулу из двух цепочек РНК, причем одна из них содержала повторы ЦАГ, а вторая – ЦУГ, то есть именно те триплеты, которые вызывали нейродегенеративные нарушения. Когда ученые вводили этот димер в различные линии раковых клеток мышей и человека, то через несколько часов останавливался их рост, а позднее большинство клеток умирало. Исследователи сравнили токсичность малых РНК, несущих повторы ЦАГ/ЦУГ, с влиянием на раковые клетки тринуклеотидных повторов, вызывающих другие заболевания, а также со смертоносным эффектом триплетов, сконструированных искусственно.
Выяснилось, что токсичность повторов разных триплетов сильно зависит от того, в какой очередности они расположены, хотя и то, какие нуклеотиды в них входят, тоже имеет значение. Самым токсичным, то есть вызывающим гибель наибольшего числа раковых клеток, была группа триплетов, куда входили сочетания ЦАГ и ЦУГ, причем токсичность была консервативной – независимой от ткани, клеточной линии, вида.
Ученые предположили, что тринуклеотидные повторы накапливаются при исправлении ошибок в функционировании ДНК. Когда в клетке происходит много ошибок, то повторы образуют слишком длинную цепь и – организм избавляется от клетки. Обратной стороной этого полезного механизма, выработанного эволюцией, являются заболевания, когда ущербная ДНК передается по наследству.
Введение мышам РНК-димера замедляло рост раковой опухоли, но не имело вредного воздействия на общее самочувствие и состояние других тканей мыши, поскольку здоровые клетки проявляют устойчивость к такому кратковременному воздействию. Таким образом, найденная короткая РНК может стать новым оружием против онкологических заболеваний.
Исследование опубликовано в журнале EMBO Reports (Murmann et al., Small interfering RNAs based on huntingtin trinucleotide repeats are highly toxic to cancer cells).
«Чердак»
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
