Во многих случаях раковые клетки отличаются от здоровых набором хромосом — это явление называется анеуплоидией. Она встречается в 90% злокачественных опухолей и 75% онкологических заболеваний крови. В норме у человека их 46, собранные в 23 пары, но когда клетки организма превращаются в раковые, в них количество хранящих наследственную информацию структур может измениться.
Изучение аномалий кариотипа (совокупности признаков хромосомного набора) раковых клеток активно ведется последние несколько десятилетий, но сопровождается большими трудностями. Специалисты из Тель-Авивского университета (Tel Aviv University) поставили для себя задачу определить, насколько вообще разнится степень анеуплоидии в разных случаях онкологии.
Для этого они вырастили порядка тысячи разных культур раковых клеток, взятых из образцов тканей пациентов со всего мира. С помощью продвинутых методов биоинформатики культуры были классифицированы по степени анеуплоидии. Это не только помогло лучше понять вариативность хромосомных аномалий в злокачественных образованиях, но и позволило детально изучить отличия таких клеток от здоровых в части кариотипа. Только в XXI веке у биологов появилась возможность проводить такие работы с помощью мощных компьютеров и программного обеспечения — количество одновременно анализируемых признаков три сотни.
Выяснилось, что у раковых клеток есть одна важная особенность, отличающая их от здоровых. Да, они делятся бесконтрольно и делают это намного чаще, но гораздо чувствительнее к нарушениям одного из этапов этого процесса. А точнее, к проблемам, возникающим во время так называемой контрольной точки клеточного цикла между метафазой и анафазой митоза (spindle assembly checkpoint, SAC). Нормальные клетки способны до определенной степени устранять ошибки, появляющиеся в ходе SAC. Раковые с высокой степенью анеуплоидии — прекращают деление, даже когда количество проблем минимально.
Свою гипотезу ученые проверили, подвергнув культуры раковых клеток самым разным препаратам. В ряде случаев медикаменты, если механизм их действия затрагивал происходящие в контрольной точке процессы, успешно подавляли деление злокачественных клеток. Авторы исследования настроены весьма оптимистично и в дальнейшем планируют перейти от опытов на культурах клеток к работе с модельными животными. Необходимо проверить, как можно атаковать эту «ахиллесову пяту» рака в тканях. О разработке полноценных лекарств с подобным эффектом говорить еще рано, однако уже сейчас тестируются специализированные препараты, частично или полностью направленные на нарушение SAC.
Столь масштабная работа была бы невозможна без широкой международной кооперации. Инициаторами исследования были специалисты из лаборатории Бена-Давида на медицинском факультете Саклера в Тель-Авивском университете. Им помогали американские ученые из Института Броуд (Broad Institute of MIT and Harvard) и Вермонтского университета, немецкие из Технического университета Кайзерслаутерна (TU Kaiserlautern), итальянские из Европейского института онкологии (IRCCS), а также нидерландские исследователи из Гронингенского университета (University of Groningen). Всего в авторах статьи, опубликованной в рецензируемом журнале Nature, числится 26 ученых. И, судя по объему проделанной работы, это совсем не тот случай, когда для пущего эффекта или продвижения по карьере вписывают «мертвых душ».
