Эпигенетика

Первая, это, конечно, документирование гиперметилирования и его последствий для состояния экспрессии гена, включая способность гена подвергаться реэкспрессии при деметилировании промотора. Вторая — наличие гиперметилирования и сайленсинга данного гена должны быть хорошо установлены как в первичных пробах из опухолей, так и в культуре опухолевых клеток. Третья, как объясняется ниже, часто необходимо знать, в какой точке развития опухоли осуществляется сайленсинг гена (рис. 24.4). Четвертая — следует напрямую оценить, насколько канцерогенной является потеря функции гена. Можно начать с рутинного изучения культур клеток через оценку влияния восстановления гена на свойства клеток, такие как индукция апоптоза, эффект клонирования на мягком агаре, и влияние на канцерогенность клеток, растущих как ксенотрансплантат (гетеротрансплантат) в безтимусовых мышах. Пятая должна быть определена функция кодируемого белка либо через предварительные сведения относительно типа белка — через распознование его предполагаемых функций исходя из природы его структуры, или через изучение биологических свойств белка на моделях культур клеток. В конечном счете, однако, должен быть сделан шестой шаг, который может часто включать в себя трангенные нокаутные подходы, чтобы установить роль гена как гена-супрессора опухоли и чтобы понять, каковы функции кодируемых белков в развитии, обновлении клеток у взрослого организма и т.д. Изучение нокаутных мышей оказались чрезвычайно полезными для подтверждения функции HIC-1 как гена-супрессора опухоли, после того как он был идентифицирован посредством отбора тех участков генома раковых клеток, которые утратили гетерозиготность (W.Y. Chen et al., 2003, 2004). Эти сомнения и особенно шестой этап, показывают, насколько важно обнаружить гены, эпигенетически сайленсированные при раке, но создают широкий фронт работы, который следует рассмотреть исследователям в этой области.

^{Таблица 24.4. Этапы документирования важности гиперметилированного гена для опухолеобразования}

^{1. Обосновать метилирование промотора островка CpG и скоррелировать с транскрипционным сайленсингом гена и способностью отменять сайленсинг деметилирующими препаратами в культуре клеток}

^{2. Обосновать корреляцию гиперметилирования промотора со специфичностью к этому изменению в раковых клетках (культура клеток и первичные опухоли) против аналогов среди нормальных клеток и случаев изменения гиперметилирования в первичных опухолях}

^{3. Обосновать положение измененного метилирования для развития опухоли рака данного типа}

^{4. Обосновать потенциальное значение генного сайленсинга при опухолеобразовании при помощи изучения реинсерции генов в культуре клеток и влияния на клонирование на мягком агаре, при росте опухолевых клеток в голых мышиных эксплантах и т.п.}

^{5. Установить функцию белка, кодируемого сайленсным геном — либо через известные свойства либо путем тестирования активности узнаваемых белковых мотивов в культуре и т.п.}

^{6. Обосновать супрессорную активность и функцию гена при обновлении клетки и т.п., особенно для совершенно неизвестных генов, посредством изучения нокаутных мышей.}

5. Эпигенетический сайленсинг генов и его роль в эволюции рака - значение для ранних стадий развития опухоли