Группа исследователей под руководством ученого из Университета Род-Айленда обнаружила важную молекулярную связь между редким детским генетическим заболеванием, анемией Фанкони, и основным геном рака под названием PTEN. Это открытие улучшает понимание молекулярной основы анемии Фанкони и может привести к улучшению результатов лечения некоторых онкологических больных.
По словам Найла Хоулетта, адъюнкт-профессора URI по клеточной и молекулярной биологии и ведущего эксперта в Род-Айленде по анемии Фанкони, болезнь характеризуется врожденными дефектами, недостаточностью костного мозга и повышенным риском рака. Он сказал, что гены, которые играют роль в развитии болезни, также важны в развитии наследственного рака груди и яичников.
Новое исследование Хоулетта теперь устанавливает молекулярную связь между анемией Фанкони и геном, тесно связанным с раком матки, простаты и мозга. Это исследование было опубликовано в этом месяце в журнале Scientific Reports с участием аспирантки URI Элизабет Вуоно в качестве ведущего автора.
Около 1 из 150 000 детей в США рождается с анемией Фанкони.
"Люди часто спрашивают, зачем мы изучаем такое редкое заболевание," сказал Хоулетт, который изучает анемию Фанкони почти 20 лет. "Прежде всего, от него нет лекарства или эффективных методов лечения. Таким образом, более глубокое понимание молекулярной основы анемии Фанкони имеет решающее значение для решения этой проблемы."
Кроме того, Хоулетт сказал, что существует бесчисленное множество примеров того, как изучение анемии Фанкони принесло большую пользу населению в целом. Например, первая трансплантация пуповинной крови была проведена пациенту с анемией Фанкони. Трансплантация костного мозга стала намного безопаснее и эффективнее благодаря исследованиям с пациентами с анемией Фанкони. И новые гены рака груди и яичников были обнаружены в результате исследований молекулярной биологии анемии Фанкони.
Текущее исследование Хоулетта – еще один пример более широкого влияния исследований анемии Фанкони.
Исследователь URI высказал предположение о существовании биохимической связи между анемией Фанкони и PTEN. Мутации в PTEN часто возникают при раке матки, простаты и мозга.
"Ген PTEN кодирует фосфатазу – фермент, который удаляет фосфатные группы из белков," объяснил Хоулетт. "Многие белки анемии Фанкони имеют присоединенные к ним фосфатные группы, когда они активируются. Однако то, как удаляются эти фосфатные группы, плохо изучено."
Хоулетт сказал, что клетки пациентов с анемией Фанкони характерно чувствительны к классу препаратов, широко используемых в химиотерапии рака, которые называются сшивающими агентами ДНК.
"Поэтому мы провели эксперимент, чтобы определить, связаны ли анемия Фанкони и PTEN биохимически," он сказал. "Проверяя, были ли клетки с мутациями в гене PTEN также чувствительны к сшивающим агентам ДНК, мы обнаружили, что клетки пациентов с анемией Фанкони и клетки с дефицитом PTEN практически неразличимы с точки зрения чувствительности к этим препаратам. Это убедительно свидетельствует о том, что белки анемии Фанкони и PTEN могут работать вместе для восстановления повреждений ДНК, вызванных сшивающими агентами ДНК."
Используя анализ эпистаза, генетический метод, который определяет, работают ли гены вместе, Хоулетт и его исследовательская группа обнаружили, что белки анемии Фанкони и PTEN действительно функционируют вместе в этом пути восстановления.
"До этой работы анемия Фанкони и PTEN даже не были на одном радаре," сказал Хоулетт. "Это действительно важно для понимания того, как возникает это заболевание и каковы его молекулярные основы. Чем больше мы узнаем о его молекулярной основе, тем больше вероятность, что мы придумаем стратегии лечения болезни."
Исследования Хоулетта одинаково важны для онкологических больных, не страдающих анемией Фанкони. Он сказал, что, поскольку его исследование показало, что клетки, в которых отсутствует PTEN, очень чувствительны к сшивающим агентам ДНК, должна быть возможность предсказать, будет ли конкретный больной раком реагировать на этот класс химиотерапевтических препаратов, проведя простой тест ДНК.
"Теперь мы можем предсказать, что если у пациента есть рак, связанный с мутациями в PTEN, то, вероятно, рак будет чувствителен к агентам сшивания ДНК," он сказал. "Это может привести к улучшению результатов для пациентов с определенными типами мутаций PTEN."