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, около пятнадцати процентов раковых заболеваний (например, хрящей, костей и головного мозга) используют процесс ALT для удлинения и поддержания теломер.Когда ДНК разрывается, он запускает в действие белки репарации ДНК, такие как белки-супрессоры рака груди BRCA1 и BRCA2, вместе с другими вспомогательными белками, которые прикрепляются к поврежденному участку ДНК. Эти белки растягивают ДНК, позволяя распознавать ее комплементарными последовательностями ДНК теломер.
В общем, этот механизм, называемый гомологичной рекомбинацией, происходит, когда строительные блоки ДНК обмениваются между двумя почти идентичными молекулами ДНК.В текущем исследовании Nature команда обнаружила, что теломеры используют уникальный тип восстановления для создания новой ДНК, который они называют «синтезом теломер, индуцированным разрывом».
Команда обнаружила, что гомологичная рекомбинация теломер отличается от других форм гомологичной рекомбинации, которые включают белки BRCA1, 2 и Rad51, которые мутированы у людей с раком груди и подверженных риску рака груди.«Это то, что мы хотим остановить в раковых клетках, но было невозможно напрямую следить за процессом, пока он происходит», — сказал Гринберг. «Это первое исследование, в котором отслеживаются все основные этапы гомологичной рекомбинации в режиме реального времени. Теперь есть вероятность, что, поскольку мы знаем этот процесс лучше, можно вмешиваться в различные точки процесса, чтобы теломеры в раковых клетках не могли постоянно удлинение. Это может подтолкнуть их к гибели клеток », — сказал Гринберг.
Существенный вклад в исследование внесли первый и второй авторы Роберт Л. Дилли и Приянка Верма, а также соавторы Нам Ву Чо, Харрисон Д. Винтерс, Энн Р. Вондисфорд из отдела биологии рака в Пенсильвании. Гринберг также является младшим исследователем в Исследовательском институте рака семьи Абрамсонов и директором отдела фундаментальных наук Исследовательского центра Бассера для BRCA.