(© Rodolfo Clix/Fotolia)

Две новые мутации, присутствующие в 71 проценте меланом (злокачественных опухолей кожи), обнаружены в области ДНК, которую ученые называют «темной материей» ракового генома – там, где до сих пор не было найдено ни одной мутации, связанной с раком.

Ученые Онкологического института Дана-Фарбера (Dana-Farber Cancer Institute) и Института Брода (Broad Institute), опубликовавшие свои открытия в журнале Science Express, считают, что обнаруженные ими мутации могут быть самыми распространенными мутациями в клетках меланомы из установленных на сегодняшний день.

Эти раковые мутации являются первыми, найденными в огромных участках ДНК опухолевых клеток, не содержащих генетических инструкций для синтеза белков. Они находятся в некодирующей белок ДНК, ответственной за регуляцию активности генов.

Некодирующая ДНК, большая часть которой раньше пренебрежительно называлась «мусорной», составляет 99 процентов генома клетки. За последние несколько десятилетий было выявлено множество онкогенных мутаций, но все они были найдены в областях, непосредственно кодирующих синтез белков.

Обе мутации затрагивают промоутерную область (участок ДНК-кода, регулирующий экспрессию генов) рядом с геном TERT. Ген TERT содержит инструкции по биосинтезу белка, известного как обратная транскриптаза теломеразы (telomerase reverse transcriptase, TERT), – фермента, который может сделать клетку практически бессмертной и часто гиперэкспрессируется в раковых клетках. Промоутерная область ДНК контролирует скорость транскрипции генов – копирования ДНК-инструкций в «послание», используемое рибосомами для непосредственной сборки аминокислотной цепочки.

«Мы считаем, что эти мутации в промоутерной области являются одним из потенциальных путей активации гена TERT», – высказывает мнение группы Франклин Хуан (Franklin Huang), MD, PhD, один из соавторов статьи.

Для изучения влияния вновь открытых мутаций ученые связали мутантный промоутер TERT с геном, кодирующим светоизлучающий белок люциферазу. Как показали эксперименты, мутантный промоутер усиливал синтез люциферазы в лабораторных клеточных линиях. Таким же образом, полагают ученые, он может «разгонять» ген TERT в пигментных клетках кожи человека, тем самым потенциально способствуя развитию меланомы.

При анализе результатов секвенирования полного генома опухолевых клеток исследователи обнаружили две соматические, то есть неунаследованные, мутации, присутствовавшие в 17 из 19 (89%) опухолей. При анализе большего количества опухолей обе мутации были обнаружены в 71% новообразований.

Эти же мутации присутствуют в клеточных линиях некоторых других злокачественных опухолей, и предварительные данные показывают, что они могут быть чрезвычайно распространены в клетках рака мочевого пузыря и печени.

«Это открытие представляет собой начало штурма «темной материи» генома раковых клеток», – считает руководитель исследования Леви Гарравей (Levi Garraway), MD, PhD. «В целом, оно может заставить нас более творчески отнестись к возможным преимуществам таргетинга TERT для профилактики и лечения рака».

Как отмечают ученые, открытие этих важных мутаций в областях ДНК, ранее не связываемых с вызывающими рак изменениями, подчеркивает значение секвенирования полного генома раковых клеток.

Аннотация к статье

Highly Recurrent TERT Promoter Mutations in Human Melanoma