Science Advances: «Мусорная ДНК» может стать основой новых методов лечения рака

Учёные из Университета штата Аризона совместно с международной группой исследователей пришли к выводу, что так называемая «мусорная ДНК» может играть важную роль в регуляции клеточных процессов, связанных с развитием рака, и потенциально стать основой для новых методов терапии. Работа опубликована в журнале Science Advances.

Речь идёт о длинных некодирующих РНК (long noncoding RNAs, lncRNAs) — участках генома, которые не кодируют белки, но участвуют в регуляции активности генов. Ранее их считали «нефункциональными», однако современные исследования показали, что они могут существенно влиять на работу клеток и развитие заболеваний, включая онкологические.

В рамках исследования учёные провели сравнительный геномный анализ около 18 тысяч lncRNA у 17 видов животных, проследив их эволюцию почти на протяжении 500 миллионов лет. Около 5000 таких молекул оказались связаны с различными формами рака и были выделены для дальнейшего анализа.

Исследователи обнаружили, что многие из этих РНК сначала возникали как небольшие фрагменты генетического материала, а затем постепенно увеличивались в длине и включались в древние клеточные регуляторные сети, сформировавшиеся сотни миллионов лет назад.

Особое внимание было уделено молекуле MIR497HG. По данным работы, она могла возникнуть у общего предка человека и приматов около 29 миллионов лет назад как микроРНК, после чего эволюционно усложнялась и встроилась в древние сигнальные пути, связанные с обменом веществ, реакцией на стресс и программируемой гибелью клеток.

Эксперименты на клеточных моделях показали, что снижение уровня MIR497HG способствует росту раковых клеток, тогда как восстановление её экспрессии подавляет их пролиферацию, что указывает на потенциальную терапевтическую значимость молекулы.

Учёные также выявили связь MIR497HG с сигнальным путём AMPK и механизмами ферроптоза — формы программируемой клеточной смерти, связанной с обменом железа. По их мнению, нарушение этой системы может способствовать развитию опухолей и одновременно открывает новые мишени для терапии.

Авторы отмечают, что «молодые» регуляторные РНК постепенно интегрируются в древние биологические сети, повышая сложность генетической регуляции, но одновременно увеличивая уязвимость системы к сбоям, включая онкологические заболевания.

Исследование также поддерживает модель нейтральной эволюции, согласно которой новые генетические элементы могут длительно существовать без выраженного эффекта, прежде чем быть встроенными в существующие биологические системы.

Учёные считают, что дальнейшее изучение lncRNA может открыть перспективы для диагностики и терапии рака, включая использование таких молекул в качестве биомаркеров и потенциальных терапевтических мишеней.

Следите за NEWS.am Medicine на Facebook и Twitter