Исследование под руководством доктора Ли Чуаньюня из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук (CAS) показало, как недавно эволюционировавшие специфичные для человека гены, имеющие решающее значение для развития мозга и когнитивных способностей, могут быть захвачены раком, что приведет к росту опухоли.
В отличие от большинства генов, которые эволюционируют путем дупликации и модификации существующих, гены de novo возникают из некодирующей ДНК, кодируя совершенно новые биологические функции.
Исследователи идентифицировали 37 таких генов, уникальных для человека и наших ближайших родственников-приматов, на основе 120 геномов млекопитающих, 1900 человеческих транскриптомов и 100 миллионов белковых спектров.
Эти гены обычно активны только в головном мозге и яичках на ранних стадиях развития. Согласно предыдущим исследованиям группы, именно там они способствуют формированию уникальных человеческих черт, таких как увеличенный мозг и улучшенные когнитивные способности в ходе эволюции.
Но рак захватывает эти же гены. Проанализировав 5278 образцов опухолей, охватывающих 22 типа рака, исследователи обнаружили, что почти половина этих генов аномально активируется в раковых тканях — часто посредством образования внехромосомной кольцевой ДНК (вкДНК).
Функциональные анализы с использованием CRISPR-Cas9 и siRNA подтвердили, что 57% этих генов напрямую способствуют пролиферации опухолевых клеток, а их сверхэкспрессия коррелирует с худшими результатами лечения пациентов.
Те же генетические инновации, которые делают нас умными, по-видимому, делают нас уязвимыми, но мы превращаем эту эволюционную уязвимость в клиническую возможность.
Исследователи сосредоточились на двух генах, специфичных для человека: ELFN1-AS1 и TYMSOS. «Эти гены подобны спящим бомбам», — сказал доктор Ли. «Они полностью отсутствуют у других видов, неактивны в здоровых тканях взрослого человека, но активируются только в опухолях, что делает их идеальными мишенями».
В сотрудничестве с доктором Чэн Цяном из Пекинского университета исследователи разработали мРНК-вакцины, которые обучают иммунную систему распознавать эти опухолеспецифические белки.
Хотите бросить курить?
