Эпигенетика рака гортани

Группа специалистов научно-исследовательского института при Университете Макгилла в Монреале (Канада) обнаружила эпигенетическую модификацию, которая, возможно, является причиной 15 % всех случаев рака гортани, связанных с употреблением алкоголя и табака.

Эпигенетические изменения вызваны механизмами, не затрагивающими последовательность ДНК. Они происходят, как правило, под воздействием внешней среды, при этом могут наследоваться.

Открытие явилось неожиданностью для самих экспертов. По словам д-ра Нады Джабадо, возглавляющей исследование, вероятность того, что определенный тип эпигенетической альтерации, характерный для других видов детских и подростковых опухолей, также будет обнаружен в эпителиальных опухолях взрослых - таких, как рак гортани, крайне мала. Результаты исследования были опубликованы в журнале «Nature Genetics».

Рак головы и шеи или рак ротоглотки – тяжелая форма рака, которая приводит к разрушительным последствиям. Стандартное лечение подразумевает хирургическое вмешательство, лучевую терапию или химиотерапию. К несчастью, все эти методы связаны с тяжелыми побочными эффектами и не гарантируют отсутствие рецидивов. Именно поэтому онкологи по всему миру продолжают работать над более эффективной и щадящей терапией.

Обнаружение указанных эпигенетических модификаций может открыть новое направление в данной области. Д-р Джабадо, которая также является детским онко-гематологом выразила надежду, что полученные данные помогут в лечении злокачественных опухолей у детей.

В центре внимания ученых находилась эпигенетика педиатрических раковых опухолей, в особенности мутации гистона H3. Гистоны представляют собой белки, которые участвуют в упаковке нитей ДНК в ядре и регулируют экспрессию генов.

Для проведения исследования понадобился доступ к базам данных онкологических пациентов по всему миру. Ученых особенно заинтересовал ген, который был упомянут в Атласе генома рака в 2015 г как «регулирующий функцию гистона H3».

«Мы воспользовались этими данными, но для того, чтобы изучить мутации, а чтобы исследовать их влияние на гистоновые белки H3. Было обнаружено, что эти белки были аномальным образом модифицированы примерно у 15 % пациентов с опухолями головы и шеи. Ранее этот факт оставался неизвестным», - рассказывает один из соавторов исследования, д-р Яцек Маевский.

«Доступ к подобным данным необходим, поскольку благодаря им мы можем продвигаться намного быстрее. Нам удалось выявить группу пациентов, которым может помочь таргетная терапия – прицельное воздействия на эпигеном. Таким образом, можно улучшить прогноз 1 из 5 пациентов, страдающих от рака гортани», - заключает д-р Джабадо.

Организм состоит из бесчисленного множества различных клеток: нейронов, кожных и жировых клеток, клеток иммунной системы и др. Несмотря на их различия, все они содержат одну и ту же ДНК в геноме. Только относительно недавно ученые открыли, что различные свойства клеток объясняются эпигенетикой – тем, какие факторы активизируют работу клеток.

Чтобы лучше понять данный механизм, можно сравнить геном человека с нотами мелодии, а эпигенетику – с партитурой. «С помощью одной и той же гаммы можно создать бесчисленное множество мелодий. Подобно тому, как нотный лист диктует ноты и их порядок, эпигенетика организует гены и "дает им задания". И если в данный процесс закрадывается ошибка, это может сказаться на состоянии всего организма.

Эпигенетика способна объяснить, почему факторы внешней среды, такие, как алкоголь и табак, могут привести к изменениям в генной экспрессии, не меняя при этом молекулу ДНК.