Древние вирусы в нашем геноме: новые цели для лечения рака

[padolski]

Эндогенные ретровирусы (ЭРВ) представляют собой древние вирусные фрагменты, интегрированные в геном наших предков миллионы лет назад.
В течение долгого времени считалось, что эти вирусные остатки являются инертной «мусорной» ДНК.
Однако
новейшие исследования показывают, что ЭРВ могут играть важную роль в развитии и лечении рака.

Исследование, опубликованное в журнале «Science Advances», раскрывает, что активация эндогенных ретровирусов может способствовать развитию рака.
Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере обнаружили, что подавление определенных ЭРВ может повысить эффективность лечения рака.
«Наше исследование показывает, что на современные заболевания могут существенно влиять эти древние вирусные инфекции, на которые до недавнего времени обращали внимание лишь немногие исследователи», - говорит Эдвард Чуонг, доцент кафедры молекулярной, клеточной и онтогенетической биологии в Институте BioFrontiers при Колорадском университете.

Генетические ископаемые останки и их роль в эволюции
Примерно 8% человеческого генома состоит из эндогенных ретровирусов.
Эти вирусы проникли в клетки наших предков и интегрировались в их ДНК, передаваясь из поколения в поколение.
Хотя они больше не могут производить функциональные вирусы, некоторые ЭРВ могут действовать как «переключатели», активируя близлежащие гены.

• Эволюционные достижения: некоторые ЭРВ способствовали развитию плаценты и иммунного ответа на современные вирусы.
• Потенциальный вред: мало исследований, показывающих, как ЭРВ могут нанести вред, однако новое исследование проливает свет на их роль в развитии рака.

Изучение связи между эндогенными ретровирусами и раком
Для изучения роли ЭРВ в раке, Чуонг и его коллеги проанализировали геномные данные 21 типа рака человека.
Они обнаружили, что линия эндогенного ретровируса LTR10, активная в нескольких типах рака, включая рак легких и толстой кишки, может способствовать развитию опухолей.

• Геномный анализ: LTR10 показал высокую активность в раковых клетках.
• Редактирование генов: Использование CRISPR для удаления LTR10 привело к неактивности генов, способствующих раку.

«Мы увидели, что когда вы подавляете этот ретровирус в раковых клетках, он отключает экспрессию близлежащих генов», - сказал Атма Иванчевич, научный сотрудник лаборатории Чуонга.

Эндогенные ретровирусы и лечение рака: новый рубеж
Эксперименты на мышах подтвердили, что удаление LTR10 из опухолевых клеток отключает ключевые гены, способствующие раку.
 Это открывает новые возможности для терапии рака, направленной на подавление активных ЭРВ.

• Ключевые гены: Отключение LTR10 привело к неактивности гена XRCC4 и других, способствующих раку.
• Пути MAP-киназы: ЭРВ активируют гены в пути MAP-киназы, который неблагоприятно перепрограммируется во многих видах рака.

«Мы знаем, что раковые клетки экспрессируют множество генов, которые не должны быть включены, но никто на самом деле не знает, что их включает», - поясняет Чуонг. «Оказывается, многие переключатели, которые их включают, происходят от этих древних вирусов».

Новые перспективы в борьбе с раком
Эндогенные ретровирусы представляют собой важный элемент в понимании механизмов развития рака.
Их подавление может стать ключом к более эффективным методам лечения. Исследования продолжаются, и ученые надеются, что эти древние вирусы помогут раскрыть новые горизонты в терапии рака.

«Эндогенные ретровирусы - это еще не всё в лечении рака, но они могут быть большой его частью», - оптимистично подводит итоги своего открытия Чуонг.