Сотрудники лаборатории эпигенетики ФГБНУ «МГНЦ» исследовали метилирование генов, кодирующих металлопротеиназы – ферменты-«разрушители» внеклеточного матрикса – у пациенток с диагнозом «рак молочной железы».
Внеклеточный матрикс – это структура, состоящая, в том числе, из коллагена. Она соединяет отдельные клетки в единый орган, обеспечивает его целостность, передачу веществ между клетками. Постоянно происходит «чистка» матрикса – организм избавляется от устаревших, поврежденных его частей. Чистку проводят металлопротеиназы, именно они разрушают компоненты матрикса. Как и все белки, металлопротеиназы кодируются определенными генами.
Для исследователей лаборатории эпигенетики МГНЦ гены металлопротеиназ представляли интерес в связи с оценкой вероятности развития метастазов при раке молочной железы.
– Уменьшение плотности внеклеточного матрикса повышает риск метастазов в органе, – объясняет заведующий лабораторией эпигенетики ФГБНУ «МГНЦ» д.б.н., Владимир Стрельников, – Представьте автобус, забитый пассажирами. В таких условиях крайне сложно перейти с одной площадки на другую, а если пассажиров мало, то это не составит труда. Так и клетка, отделяющаяся от опухоли, легче выйдет за пределы опухоли и будет переходить из одного органа в другой, если внеклеточный матрикс разрыхлен. Плотность матрикса регулируется огромным количеством металлопротеиназ. Мы знаем, что ферменты кодируются генами, а активность генов регулируются метилированием, поэтому мы изучили метилирование генов металлопротеиназ для оценки перспектив развития метастазов при раке молочной железы.
Традиционно считается, что аномально высокое метилирование генов в опухоли – это драйверный процесс, первое и важнейшее событие канцерогенеза. То есть, именно аномальное метилирование ряда генов предопределяет развитие рака молочной железы. Исследование специалистов лаборатории эпигенетики МГНЦ действительно выявило аномальное метилирование ряда генов металлопротеиназ при HER2-позитивном раке молочной железы. Но дело в том, что эти гены и не экспрессировались (не работали) в нормальной ткани молочной железы. Эти гены специфичны для других органов, значит, их «выключение» из работы не может запускать процесс образования опухоли при HER2-позитивном раке молочной железы.
– Метилирование в данном случае – это пассажирский процесс, не определяющий этиологию заболевания, – объясняет Владимир Стрельников, – Белок HER2 – это рецептор на поверхности клетки, который существует и в норме, но когда он чрезмерно экспрессируется, это говорит о канцерогенезе. Этот подтип опухоли очень агрессивен, клетки быстро делятся. Ускорение клеточного цикла не позволяет вернуть метилирование к тому состоянию, которое было в нормальной клетке. Такие изменения называют пассажирскими.
В онкологии различают «пассажирские» и «драйверные» мутации. Драйверные запускают процесс активного роста раковых клеток, именно они приводят к развитию опухоли, определяют ее фенотип. Пассажирские мутации накапливаются в результате быстрого деления клеток, но они не запускают канцерогенез и не определяют фенотип опухоли.
– Наше исследование показало, что необходимо осторожно относиться к находкам аномального метилирования в опухоли, потому что далеко не всегда это может быть драйверный процесс, – заключает Владимир Стрельников.
Пресс-центр ФГБНУ «МГНЦ»
