Теломеры остаются нетронутыми в большинстве типов раковых клеток с помощью специального фермента, называемого теломеразой, который добавляет повторяющиеся последовательности ДНК теломер к концам хромосом. Раковые клетки также могут использовать второй метод, включающий механизм, основанный на репарации ДНК, называемый альтернативным удлинением теломер, или сокращенно АЛТ. В общем, раковые клетки берут на себя любой тип механизма поддержания теломер, чтобы стать бессмертными. В целом, примерно в пятнадцати процентах случаев рака используется процесс АЛТ для удлинения теломер, но некоторые типы рака используют АЛТ от 40 до 50 процентов времени.
Соавторами новых открытий Гринберга являются Нам Ву Чо и Роберт Л. Дилли, оба доктора медицины и доктора философии в его лаборатории, и Майкл А. Лэмпсон, доцент кафедры биологии в Пенсильвании. Гринберг также является младшим исследователем в Исследовательском институте рака семьи Абрамсонов и директором отдела фундаментальных наук Исследовательского центра Бассера для BRCA.
На рыбалку Команда показала, что когда ДНК разрывается, он запускает в действие белки репарации ДНК, такие как белок-супрессор рака груди BRCA2, вместе с другими вспомогательными белками, которые прикрепляются к поврежденному участку ДНК. Эти белки растягивают ДНК, позволяя ей искать комплементарные последовательности ДНК теломер.
Рак груди связан с мутациями в генах BRCA1 и BRCA2, а мутации в нескольких генах, участвующих в путях, связанных с BRCA, также были связаны с восприимчивостью к раку груди. Рак молочной железы и яичников связан с нарушением систем репарации ДНК, в которых участвуют эти BRCA и другие родственные белки.
«Этот процесс восстановления запускает движение и группирование теломер, как рыба, которую наматывают на рыболова», — объясняет Гринберг. «Сломанные теломеры используют теломеры на другой хромосоме — гомологичной теломере — в качестве шаблона для восстановления». Фактически, в раковых клетках, которые используют ALT для поддержания своих теломер, команда могла визуализировать этот процесс, визуализируя эти скопления теломер, собирающихся вместе.«Мы очень воодушевлены данными, поскольку они предоставили новое понимание этого механизма поддержания теломер и способы думать о BRCA-зависимой и независимой рекомбинации ДНК», — говорит он. «Но, как и в случае с большинством научных исследований, возникает гораздо больше вопросов, чем предоставляется ответов».
Команда хотела бы найти другие белки, участвующие в ALT, и поискать низкомолекулярные препараты, которые нацелены на этот механизм поддержания теломер в раковых клетках, чтобы выборочно убить типы рака, которые используют ALT.