Ученые из Медицинского колледжа Пенсильванского университета выяснили, что ген EXO1, который в норме помогает клеткам восстанавливать поврежденную ДНК, при избыточной активности может способствовать развитию рака. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications (NatCom).
EXO1 относится к генам-супрессорам опухолей — обычно они защищают клетки от опасных мутаций, исправляя повреждения генома. Однако исследователи обнаружили, что слишком высокий уровень одноименного белка EXO1 начинает действовать противоположным образом и сам повреждает ДНК.
Анализ показал, что сверхэкспрессия EXO1 встречается в 20-30% случаев рака молочной железы и яичников, а также при меланоме, раке шейки матки, печени и других опухолях. Особенно часто повышенная активность гена наблюдалась при агрессивном базальноподобном раке молочной железы.
В норме белок EXO1 работает как «молекулярные ножницы»: он удаляет поврежденные участки ДНК, помогая клетке восстановить геном. Но при избытке белка этот механизм выходит из-под контроля. В лабораторных экспериментах ученые показали, что EXO1 начинает разрушать недавно синтезированную ДНК, вызывая опасные разрывы и потерю фрагментов генома.
По словам авторов работы, такие повреждения напоминают процессы, происходящие в опухолях с мутациями генов BRCA, связанных с наследственным раком молочной железы и яичников. Обычно белки BRCA защищают ДНК во время деления клетки, однако избыток EXO1 способен обходить эту защиту даже при отсутствии мутаций BRCA.
Это открытие оказалось важным и с практической точки зрения. Исследователи обнаружили, что опухоли с высокой активностью EXO1 реагируют на препараты для BRCA-ассоциированного рака так же, как опухоли с мутациями BRCA. В частности, такие клетки оказались чувствительны к препарату олапариб и химиотерапии цисплатином.
Авторы считают, что EXO1 может стать новым биомаркером для персонализированного лечения рака. По мнению ученых, терапию в будущем будут подбирать не только по типу опухоли, но и по набору генетических изменений внутри раковых клеток.
Ранее был выявлен главный молекулярный «двигатель» развития рака.
