Ученые выяснили, что нарушения в кольцевой ДНК могут вызывать рак у детей, – пишет sciencenews.org со ссылкой на Nature Genetics.

Развитие рака связано с постепенным накоплением дефектов ДНК с течением времени. Поэтому рак считается возрастным заболеванием. Но почему у детей развивается рак? Международная группа исследователей, возглавляемая специалистами из Charité – Universitätsmedizin Berlin и Мемориального онкологического центра Слоана Кеттеринга в Нью-Йорке, теперь обнаружила, что таинственные кольца ДНК, известные как внехромосомная кольцевая ДНК, могут способствовать развитию рака у детей. Создав первую подробную карту кольцевой ДНК, ученые получили новую неожиданную информацию по поводу генетики рака.

Каждый год почти полмиллиона человек в Германии заболевают раком. Приблизительно 2100 больных раком – это дети в возрасте до 18 лет. Тот факт, что большинство раковых заболеваний развивается у пожилых людей, обусловлен механизмами, способствующими развитию рака. Ряд внешних факторов, в том числе табачный дым и радиация, могут вызвать повреждение клеточной ДНК. Если этот тип повреждения ДНК будет накапливаться в течение многих лет, пораженные клетки могут потерять контроль над клеточным делением и ростом. Это приводит к развитию рака.

Однако существование этого механизма нарушения ДНК у детей невозможно. В чем же причина онкологии у детей? Команда исследователей во главе с доктором Антоном Хенсеном из Департамента педиатрии Charité показала, что кольцевая ДНК может вызвать повреждение генетической информации наших клеток, что может способствовать развитию рака.

Ученые знали об этих кольцевых ДНК на протяжении десятилетий. Находящиеся внутри наших клеток, они не являются частью нормальной генетической информации, которая хранится в виде хромосом. Именно по этой причине их называют внехромосомной кольцевой ДНК. Но даже в наши дни ученые относительно мало знают о ее функции, главным образом потому, что им не хватало технологий для более детального анализа кольцевой ДНК.

В своем опубликованном исследовании исследователи объединили современные методы секвенирования с новаторскими алгоритмами биоинформатики, чтобы выполнить первое в истории детальное картирование кольцевой ДНК при нейробластоме – смертельной детской опухоли. Основываясь на своих выводах, исследователи смогли сделать важные выводы относительно развития этого типа рака.

Работая с коллегами из Барселонского центра суперкомпьютеров, исследователи проанализировали образцы ткани нейробластомы у 93 детей. Их анализ показал, что распространенность и разнообразие кольцевой ДНК намного больше, чем предполагалось ранее. Согласно выводам исследователей, каждый образец ткани содержал в среднем 5000 циклических копий ДНК. Секвенирование ДНК также выявило процесс, с помощью которого определенные участки ДНК отделяются от хромосомы с образованием кольцевой ДНК перед реинтеграцией в хромосому в другом месте.

«Это может вызвать рак, если приведет к нарушению исходной последовательности генетической информации», – объясняет руководитель независимой исследовательской группы Эмми Нётер – доктор Хенссен, врач-клиницист, исследователь в Немецком онкологическом консорциуме в Берлине и Берлинском институте здоровья.

Подчеркивая важность результатов исследований, д-р Хенссен говорит: «Подробные процессы, о которых идет речь, ранее не были объяснены таким образом и дают представление о том, как даже молодые клетки, такие как клетки у детей, могут превращаться в раковые клетки».

«Мы также смогли показать, что определенные типы кольцевой ДНК могут ускорять рост нейробластомы, – объясняет д-р Коче. – Поэтому проверка на их наличие может упростить прогнозирование течения заболевания. Кроме того, изучение этого процесса может помочь выявить сходные механизмы, которые ранее были упущены при изучении более сложных раковых заболеваний у взрослых. Учитывая недавний интерес к кольцевой ДНК в различных нормальных и болезненных контекстах, текущее исследование может иметь значение для широкого спектра типов опухолей и связанных с ними клинических результатов».

Исследовательские группы планируют провести последующее исследование для проверки диагностической достоверности кольцевой ДНК.

«Мы также хотим провести более детальное исследование происхождения кольцевой ДНК, чтобы лучше понять, почему у детей развивается рак», – говорит доктор Хенссен.