Рак: генетические и эпигенетические механизмы возникновения
Рак вызывается наследуемым нарушением регуляции генов, которые определяют, когда клетки делятся, погибают и перемещаются из одной части тела в другую. В процессе канцерогенеза гены могут становиться активированными таким образом, что усиливают пролиферацию клеток или предотвращают клеточную гибель, или, наоборот, гены могут инактивироваться так, что они не могут более сдерживать эти процессы. Первый класс генов называется "онкогены", а второй - гены-суппрессоры опухолей ("tumor suppressor genes"). Между этими двумя классами генов существует взаимодействие, которое и приводит к образованию раковой опухоли.
Гены могут инактивироваться как минимум тремя способами, включающими в себя:
- 1) возможную мутацию гена, делающую его неспособным выполнять свою функцию,
- 2) полную утрату гена, что, таким образом приводит к неспособности его нормально работать и
- 3) ген, который не мутировал и не был утрачен, может быть наследственно выключен вследствие эпигенетических изменений. Такой эпигенетический сайленсинг может включать в себя модификации гистонов , связывание белков-репрессоров и неправильное метилирование остатков цитозина (С) в СрG -мотивах, которые находятся внутри контрольных участков, управляющих экспрессией генов.
В данной главе делается акцент на на этом третьем пути. Основные молекулярные механизмы, отвечающие за поддержание "молчащего" состояния, довольно хорошо понятны, что и представлено в этой книге. Далее, мы также знаем, что эпигенетический сайленсинг имеет важное значение для профилактики, диагностики и терапии раковых заболеваний. В нашем распоряжении сейчас имеются лекарства, одобренные американской FDA, которые могут ревертировать эпигенетические изменения и восстановить генную активность в раковых клетках. Поскольку изменения в метилировании ДНК можно анализировать с высокой степенью чувствительности, многие стратегии в ранней диагностике раковых заболеваний базируются на выявлении изменений в метилировании ДНК. Поэтому возможности эпигенетики в исследованиях, диагностике, профилактике и лечении рака у человека, являются совершенно исключительными.
