Врачи-ученые из Института Броуда Массачусетского технологического института, а также Гарвардского института рака и Института рака Дана-Фарбер обнаружили, что ген под названием FOXR2, который в норме выключен в большинстве тканей организма, активируется по крайней мере в 70% типов рака и в 8% всех случаев рака. отдельные опухоли.
Их исследование, недавно опубликованное в журнале Cancer Research , может помочь ученым лучше понять, как развиваются различные виды рака. Исследовательская группа уже начала работать с химиками и структурными биологами, чтобы выяснить, как воздействовать на этот ген с помощью возможных новых методов лечения.
«Тот факт, что этот ген обычно отключен в большинстве тканей, означает, что мы можем воздействовать на него таким образом, чтобы не вызывать много побочных эффектов», — сказал старший автор Пратити Бандопадхайай, ассоциированный член детский нейроонколог в Дана-Фарбер.
Джессика Цай, детский онколог в Дана-Фарбер, научный сотрудник лаборатории Бандопадхаяя и первый автор статьи, анализировала последовательности генома разновидности рака мозга у детей, называемой диффузной срединной глиомой — смертельными опухолями в средней части мозга — когда она и ее команда, к своему удивлению, обнаружили, что многие виды рака демонстрируют аномальную экспрессию FOXR2. Этот ген кодирует фактор транскрипции, расположен на Х-хромосоме и в норме экспрессируется только в семенниках.
«Действительно, любая нормальная ткань, кроме яичка, не должна иметь какой-либо экспрессии FOXR2, так что это открытие сразу привлекло наше внимание», — сказал Цай.
Чтобы найти следы этого гена в других видах рака, Цай и ее коллеги прочесали базы данных по раку, проанализировали культуры клеток человека и секвенировали опухоли на животных моделях рака. Они обнаружили, что некоторые из наиболее распространенных видов рака у детей и взрослых, включая остеосаркому, меланому и немелкоклеточный рак легкого , также демонстрируют экспрессию FOXR2, а также опухоли диффузной глиомы срединной линии из банка опухолей Дана-Фарбера. Команда сотрудничала с Дэвидом Джонсом из Немецкого центра исследования рака, чтобы подтвердить, что многие типы детских опухолей включают FOXR2.
«Семьи, которые пожертвовали эти опухоли, действительно позволили нам взглянуть на такие гены, как FOXR2, и описать их роль в этих разрушительных опухолях головного мозга», — сказал Бандопадхайай.
Работая с сотрудником Тимом Фениксом из Университета Цинциннати, ученые изучали мышей с активированным FOXR2 и без него и обнаружили, что экспрессия гена повышает скорость роста опухолей головного мозга , включая диффузные срединные глиомы. Они также обнаружили, что клетки активируют ген посредством процесса, называемого гипометилированием, химической модификации, которая удаляет метильные группы из гена. И исследователи обнаружили, что группа транскрипционных факторов, называемых ETS, сверхэкспрессировалась, когда FOXR2 был активен, что, возможно, приводило к образованию опухолей .
Команда подозревает, что FOXR2 может быть частью более широкой схемы, при которой обычно неактивные гены яичек включаются у пациентов с раком. Другие исследования показали, что белки, кодируемые генами на Х-хромосоме, называемые антигенами раковых яичек, аномально экспрессируются в опухолях. Эти антигены были ключевой целью производителей лекарств, разрабатывающих новые методы лечения рака.
Bandopadhayay и Tsai говорят, что их исследование дает некоторые ранние сведения о том, как работает FOXR2, но еще многое предстоит узнать. Затем они надеются разрушить связь между ETS и FOXR2, чтобы лучше понять, как активируется ген. Команда также уже сотрудничала с другими лабораториями в Институте рака Броуда и Дана-Фарбер, чтобы изучить, как разработать методы лечения рака, нацеленные на FOXR2.