Rak: efekt "wielkiego wybuchu" w genomie?
Zgodnie z przyjętym modelem karcynogenezy, procesem niezbędnym do rozwoju raka jest stopniowe zachodzenie zmian w organizacji genomu oraz rozłożone w czasie mutacje somatyczne. Najnowsze dowody poddają ten model w wątpliwość i wskazują, że dziesiątki czy nawet setki tysięcy struktur chromosomów mogą ulegać przetasowaniu w jednym momencie. Takie zjawisko nosi nazwę chromotrypsji, a mechanizmy cząsteczkowe leżące u jego podstaw nie zostały jeszcze poznane. Celem projektu BRM CHROMOTHRIPSIS (Dissecting cancer development by chromothripsis using cell-based models), finansowanego ze środków UE, było zbadanie tych mechanizmów in vitro przez badanie somatycznych wariantów strukturalnych. W tym kontekście naukowcy opracowali linie komórek ludzkich o różnym podłożu genetycznym, skłonnych do kumulowania trwałych uszkodzeń DNA. Jednocześnie indukowali złożone zmiany strukturalne w obrębie DNA in vitro, zaburzając komórki o prawidłowym kariotypie po to, aby w dalszej kolejności móc przeanalizować ich genom. Metoda ta pozwoliła naukowcom na odtworzenie fatalnego w skutkach zjawiska chromotrypsji oraz na analizę ewentualnych mechanizmów uczestniczących w tak obszernym przetasowaniu chromosomów. Jak pokazały wyniki, niektóre komórki o określonym podłożu genetycznym odznaczały się szczególną podatnością na wystąpienie chromotrypsji. Obserwacja ta potwierdziła się dla ludzkich pierwotnych komórek raka. Wnioski płynące z tego projektu dostarczyły ważnych informacji na temat mechanizmów cząsteczkowych leżących u podstaw zjawiska chromotrypsji. Stanowią one fundament dla dalszych badań mechanistycznych, które być może przyczynią się do lepszego poznania mechanizmu progresji raka. Dalsze badanie niestabilności genomu lub mutacji prowokujących zjawisko chromotrypsji jest niezbędne do opracowania przeciwnowotworowych strategii terapeutycznych.
Słowa kluczowe
Rak, karcynogeneza, zmiany struktury chromosomu, chromotrypsja, mutacja
