Обнаружен новый путь переноса ДНК в микроокружении опухоли

Исследователи из Университета Нотр-Дам обнаружили еще один способ, которым опухолевые клетки передают генетический материал другим клеткам в своем микроокружении, вызывая распространение рака.

В своем последнем исследовании, опубликованном в Cell Reports, ученые обнаружили, что «груз» ДНК транспортируется в небольших информационных мешочках, называемых внеклеточными микровезикулами. Исследование является продолжением работы по дальнейшему пониманию обмена информацией между клетками.

«Мы показали, что ДНК, присутствующая в этих микровезикулах, связана с метастазированием, поэтому теперь у нас есть отличная платформа для оценки генетических аберраций», — говорят исследователи.

Раковые клетки, в отличие от нормальных клеток, часто заполнены цитозольной ДНК, которая находится в желеобразной жидкости вне ядра клетки.

Такая ДНК может быть получена из нескольких источников, но последние данные свидетельствуют о том, что хромосомная нестабильность является основным источником цитозольной ДНК в опухолевых клетках.

Исследовательская группа использовала клеточную модель ракового больного мужского пола, чтобы показать, как Y-хромосомная ДНК, присутствующая в цитозоле из-за хромосомной нестабильности, переносится внеклеточными везикулами в линию эпителиальных клеток женской молочной железы.

«Эти женские клетки не имеют ДНК Y-хромосомы без воздействия мужских микровезикул», — сказал Джеймс Клэнси, доцент биологических наук, который является первым автором статьи. «Это доступный способ показать людям, что ДНК была передана, что упрощает доказательство этой формы связи».

Исследователи продемонстрировали, что цитозольная ДНК перемещается в микровезикулы вместе с ферментом cGAS, который был обнаружен отчасти из-за его роли во время иммунного ответа на бактериальные и вирусные инфекции.

Ученые все чаще признают, что cGAS может играть роль в прогрессировании опухоли, и это новое исследование определило способ модификации ДНК, чтобы способствовать этому прогрессированию.

В работе, опубликованной в 2019 году в журнале Nature Cell Biology, описано, как микроРНК внутри опухолевых клеток перемещается в микровезикулы, которые только начинают формироваться на периферии клетки.

После отторжения эти везикулы поглощаются неопухолевыми клетками в микроокружении. Микровезикулы также можно обнаружить в жидкостях, циркулирующих по телу, таких как кровь и моча, и их можно использовать в качестве биомаркеров, указывающих на наличие рака.

По словам Клэнси, хотя микроРНК может влиять на экспрессию белка быстрее, чем ДНК, исследователей интересовало содержание ДНК, поскольку она является фактической частью генома человека, включая любые мутации, связанные с опухолью. Также было труднее доказать, что ДНК переместилась из одной клетки в другую.

Продолжающиеся фундаментальные исследования лаборатории в этой области могут привести к раннему обнаружению различных типов опухолей.

Исследование было опубликовано в журнале Cell Reports.