Опасное копирование

16.06.2016 Наука и жизнь

Раковые мутации появляются в основном из-за неточного копирования ДНК.

Два года назад исследователи из Университета Джонса Хопкинса разместили в Science статью, в которой утверждали, что возможность рака зависит от активности стволовых клеток.

Клетки рака предстательной железы. (Фото: Medico Space / Flickr.com.) Клетки рака кости. (Фото: European Space Agency / Flickr.com.) Клетка рака легкого. (Фото: Wellcome Images / Flickr.com.) ‹ ›

Как мы знаем, ткани организма всегда обновляются благодаря резерву собственных стволовых клеток: у крови они одни, у кишечного эпителия – другие, у кожи – третьи и т. д. Скорость деления у них отличается, отличается и число делений, каковые стволовая клетка претерпевает за собственную жизнь.

Иначе, как снова же известно, различные виды рака имеют различную возможность: опухоль лёгких по статистике в 11 раз опережает опухоли мозга. В большинстве случаев такую отличие растолковывают влиянием образа судьбы, экологии либо же нехорошей наследственностью. Но, согласно точки зрения Кристиана Томасетти (Cristian Tomasetti), Берта Вогельштейна (Bert Vogelstein) и их сотрудников, такая отличие в онкологической статистике в больше степени разъясняется как раз различиями в стволовых клетках: в случае если в какой-то ткани стволовые клетки делятся энергичнее, то и возможность рака тут будет больше.Опасное копирование

Работа привела к массе споров, не в последнюю очередь вследствие того что те, кто ее пересказывал, время от времени упускали из виду одну тонкость. Раковые болезни появляются из-за мутаций, но простые, дифференцированные клетки, составляющие базу органа и делающие всю особую работу, не делятся и живут не через чур продолжительно, а также если они накопят большое количество возможно онкогенных мутаций, заболевание не начнётся. Стволовые клетки, наоборот, живут продолжительно, неоднократно делятся и смогут дать начало опухоли.

Чем больше клетка делится, тем больше возможность того, что некогда попавшая в неё онкогенная мутация сработает – в ней и в её потомках-клонах. В этот самый момент появляется вопрос: откуда в стволовой клетке может появиться мутация? До сих пор считалось, что главные обстоятельства онкогенных мутаций – нездоровый образ и плохая экология судьбы; помимо этого, имеется и наследственные обстоятельства, в то время, когда онкогенная мутация переходит много поколений.

Но в клетках имеется еще один, личный источник мутаций – это аппарат репликации (удвоения) ДНК. Делящаяся клетка делает копию собственного генетического материала, и ферменты, каковые занимаются таким копированием, неизбежно допускают неточности. Солидную часть неточностей исправляют совокупности репарации, но кое-какие из них так и остаются неисправленными – считается, что при каждом делении в клетке остается в среднем три случайные мутации, появившиеся из-за неточностей копирования.

Разумеется, что в стволовых клетках, каковые делятся неоднократно, аналогичных репликативных мутаций должно становиться все больше.

Сперва все поразмыслили, что авторы статьи говорят как раз о репликативных мутациях, что именно они, а не «мутации образа судьбы» и не «мутации экологии» в основном становятся предлогом к раку. Таковой вывод для многих смотрелся достаточно вызывающе большие сомнения. Авторы тогда уточнили, что они имели в виду легко активность стволовых клеток, каковые из-за способности к делению смогут дать «зеленый свет» мутациям любого происхождения, хоть «экологическим», хоть наследственным, хоть репликативным.

Но на данный момент Томасетти, Вогельштейн и Лу Ли (Lu Li) выпустили новую статью, в которой уже прямо утверждают, что – да, главной причиной рака помогают как раз те мутации, каковые произошли из-за копировальных неточностей.

В современной медицине злокачественные (да и не только злокачественные) болезни документируются отлично, что разрешает делать с накопленными данными различные научные изучения. И в случае если в первой работе исследователи применяли онкологическую статистику лишь по США, то сейчас они забрали сведения по 17 видам рака в 69 государствах. Для начала они удостоверились в надежности, выполняется ли в мировом масштабе корреляция между вероятностью стволовых и активностью клеток той либо другой разновидности опухоли – и оказалось, что выполняется.

Для опухолей существует кроме этого базы данных, в которых собраны их мутационные портреты (говоря про мутационный портрет рака, направляться не забывать о том, что кроме того в пределах одной опухоли комплект мутаций в различных клетках может различаться). В ДНК возможно определить недостатки, появляющиеся, к примеру, из-за ультрафиолета либо табачных канцерогенов, так что исследователям оставалось лишь выстроить статистическую модель, в которой возможно было бы сравнить возможность опухоли с различными мутациями.

Оказалось, что в целом различные виды рака не через чур во многом зависят от наследственных недостатков ДНК – на них приходится лишь 5 процентов возможности того, что у человека покажется опухоль. На внешние факторы, наподобие образа и экологии судьбы, приходится 29 процентов. А вот на 66 процентов возможность рака зависит как раз от случайных неточностей копирования.

Но в различных видах рака мутации различного происхождения видятся в различных пропорциях: время от времени они составляют всего 10 процентов, а время от времени – все 95 процентов от общего числа мутаций. Но, по словам исследователей, даже в том случае, если разглядеть тот вариант, в то время, когда рак в основном обусловлен внешними факторами, то на неточности копирования все равно придется большая доля злокачественной возможности – целых 40 процентов.

Иными словами, раковые опухоли в значительной степени появляются как раз из-за неизбежных мутаций, накапливающихся в стволовых клетках из-за молекулярных неточностей копирования ДНК. Действительно, не смотря на то, что мы и заявили, что кое-какие «внешние» мутации возможно легко определить, однако, у нас до тех пор пока нет инструмента, что бы разрешал, взглянуть на любую мутацию, совершенно верно сообщить, откуда она взялась: из-за неточности копирования, из-за какого-либо экологического фактора либо из-за чего-то еще. Будем помнить и о том, что мутации в раковых клетках по-различному взаимодействуют между собой, и что по мере развития заболевания одни мутации теряют, что именуется, актуальность , а другие, напротив, становятся весьма необходимы для выживания опухоли.

Что до неточного копирования, то это один из основных инструментов эволюции – как раз благодаря неточностям в репликации появляются варианты показателей, из которых в следствии отбора остаются те, каковые в смысле выживания трудятся лучше других. При таких условиях рак – только один побочных продуктов изменчивости, без которой жизнь просто не имела возможность задержаться на Земле. Возможно, не следует стараться повысить точность копирования, но для понимания природы злокачественных болезней и для более действенных способов лечения было бы полезно знать о том, какой вклад вносят мутации различного происхождения в развитие и возникновение опухоли.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

Опасная приблуда — НЕ КОПИРОВАТЬ


Похожие статьи, которые вам понравятся: