Эпигенетика

^{Самые ранние этапы опухолеобразования описываются как аномальная клональная экспансия, которая разворачивается при стрессовом воздействии на клеточное обновление. Она вызывается такими факторами, как старение и хронические нарушения, связанные, например, с воспалением. Это как раз те клеточные клоны, в которых могут произойти последующие генетические и эпигенетические события, направляющие развитие опухоли. Такие аномальные эпигенетические события, как аберрантный генный сайленсинг, о котором говорится в данной главе, могли бы быть во многих случаях наиболее ранними наследуемыми причинами, вызывающими аномальную клональную экспансию из компартментов стволовых (или прогениторных) клеток в обновляющейся системе клеток взрослого организма. Сайленсинг генов включается модификациями хроматина, которые репрессируют транскрипцию, а гиперметилирование ДНК этого хроматина служит «надежным запором», чтобы стабилизировать наследуемый сай­ ленсинг, как сказано в тексте главы. Генный сайленсинг, в свою очередь, нарушает нормальный гомеостаз, удерживая стволовые клетки и прогениторные клетки от того, чтобы должным образом двигаться по пути дифференцировки, существующей в данной системе эпителиальных клеток (верхние клетки все более темного синего цвета) и направляя их (большие красные стрелки) к аномальной клональной экспансии}

Совсем недавно было показано, что ген Chfr, регулирующий чекпойнт, который также контролирует еще один тип целостности генома, хромосомную стабильность и плоидность, мутирует в опухолях, но чаще проявляет эпигенетический сайленсинг при раке легких и других видах рака, и, что особенно важно, на ранних стадиях развития рака толстой кишки (Mizuno et al., 2002). Изучение нокаутных мышей выявило роль этого гена, как супрессора опухоли, основываясь на его функции какубиквитинлигазы ЕЗ, которая регулирует Aurora А — ген, контролирующий митоза. Эмбриональные клетки мыши характеризуются хромосомной нестабильностью и предрасположенностью к трансформации.

Поскольку список гиперметилированных генов при раке расширился, ключевые события сайленсинга на ранних стадиях развития опухоли определяются теперь для возможных генов-супрессоров опухоли, у которых имеется лишь история эпигенетических изменений, но не мутаций. Например, сайленсинг гена репарации ДНК 06-MGMT происходит на ранних стадиях развития рака толстой кишки (Esteller et al., 2001а), и эта потеря функции может обусловливать возможность сохранения клетками алкилирующего повреждения по гуанозинам, и, таким образом, предрасположенность к точечным мутациям — заменам G-А. В самом деле, сайленсинг этого гена имеет место в предраковых полипах толстой кишки перед появлением высокой частоты таких мутаций как в гене р53, так и в гене RAS, на более поздних стадиях развития опухоли толстой кишки (Esteller et al., 2001а; Wolf et al., 2001). Аналогично этому, сайленсинг гена GST-Pi имеет место практически при всех предраковых повреждениях, предрасполагающих к раку простаты, подвергая клетки риску окислительного повреждения аденинов (Lee etal., 1994).