+ 972547771177Митохондрии, крошечные структуры, присутствующие в большинстве клеток, известны своим энергетическим механизмом. Исследователи Института Солка обнаружили новую функцию митохондрий: они запускают молекулярные сигналы тревоги, когда клетки подвергаются стрессу или воздействию химических веществ, которые могут повредить ДНК, например химиотерапии. Результаты, опубликованные в Nature Metabolism, могут привести к новым методам лечения рака, которые не позволят опухолям стать резистентными к терапии.
Для получения информации о том, как проводят лечение рака в Израиле лучшие специалисты страны, оставьте заявку и мы свяжемся с Вами в ближайшее время.
«Митохондрии выступают в качестве первой линии защиты при стрессе для ДНК», - говорит Джеральд Шадел, профессор в Институте Солка и сотрудник Лаборатории клеточной биологии и кафедры биомедицинских наук Одри Гейзель.
Большая часть ДНК, которая необходима клетке для функционирования, находится внутри ядра клетки, упакована в хромосомы и унаследована от обоих родителей. Но каждая из митохондрий содержит свои собственные маленькие ДНК (называемые митохондриальной ДНК или мтДНК), передаваемые только от матери к ее потомству. И большинство клеток содержат сотни и даже тысячи митохондрий. Группа ученых под руководством Шадел ранее показала, что клетки реагируют на неправильно упакованную мтДНК так же, как на вирус, запуская иммунный ответ, который усиливает защитные функции клетки.
В новом исследовании Шадел и его коллеги намереваются более подробно изучить, какие молекулярные пути активируются при высвобождении поврежденной мтДНК во внутреннюю часть клетки. Они изучили подмножество генов, известных как интерферон-стимулированные гены, которые обычно активируются присутствием вирусов. Но в этом случае команда поняла, что гены - особая группа, включенная вирусами. И это же подмножество активируется в раковых клетках, которые развили устойчивость к химиотерапии с такими повреждающими ДНК агентами, как доксирубицин.
Чтобы уничтожить рак, доксирубицин нацелен на ядерную ДНК. Но новое исследование показало, что препарат также вызывает повреждение и высвобождение мтДНК, что, в свою очередь, активирует подгруппу генов, помогающих защитить ядерную ДНК от повреждения, вызывая повышенную устойчивость к химиотерапевтическому препарату. Когда был индуцирован митохондриальный стресс в раковых клетках меланомы у мышей, они становились более устойчивыми к доксирубицину.
«Возможно, тот факт, что митохондриальная ДНК присутствует в очень многих копиях в каждой клетке и имеет меньше собственных путей восстановления ДНК, делает ее очень эффективным датчиком стресса ДНК», - говорит Шадел. То есть доксирубицин, сначала повреждая мтДНК и вызывая молекулярные сигналы тревоги, может быть менее эффективным в повреждении ядерной ДНК раковых клеток.
«Это говорит о том, что если предотвратить повреждение митохондриальной ДНК или ее высвобождение во время лечения рака, то можно предотвратить эту форму устойчивости к химиотерапии», - говорит Шадел.
Теперь исследователи планируют изучить, как именно повреждается и высвобождается мтДНК, и какие пути репарации ДНК активируются в ядре клетки, чтобы отразить повреждение.
Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/12/191214122543.htm
