Заболеваемость раком ротоглотки, вызванным вирусом папилломы человека (ВПЧ), - опухолями задней стенки ротовой полости и горла - растет.
При ранней диагностике большинство таких раковых опухолей имеют высокий процент выживаемости, однако около 20% пациентов имеют плохой прогноз. Исследователи из Калифорнийского университета обнаружили, что ДНК ВПЧ гибридизируется с генами человеческой ДНК в клетках рака ротоглотки, образуя внехромосомную циркулярную ДНК (ecDNA), способствующую росту опухоли. Их работа опубликована в журнале Nature Communications.
EcDNA состоит из маленьких, круглых сегментов ДНК, которые образуются вне хромосом внутри клетки, и часто встречается в раковых клетках. Было показано, что она ускользает от иммунной системы и способствует канцерогенезу. Предыдущие исследования показали, что ecDNA, образовавшаяся в результате интеграции генов ВПЧ и человеческой ДНК, присутствует примерно в 30% ВПЧ-положительных раков ротоглотки. Целью исследования было понять молекулярные механизмы, с помощью которых гибридная ecDNA способствует развитию рака ротоглотки.
Ученые проанализировали изменения экспрессии генов в ecDNA, образующейся при гибридизации ВПЧ и человеческой ДНК в опухолевых клетках ротоглотки. Исследование показало, что ранее не идентифицированные энхансеры ДНК ВПЧ и человека повышают экспрессию генов, способствующих развитию опухоли, в раковых клетках, что приводит к выработке большего количества вируса и увеличению роста опухоли. Нацеливание на эти энхансеры с помощью технологии редактирования генов CRISPR и белков, регулирующих активность генов, снижало их экспрессию и подавляло рост ВПЧ-положительных опухолей ротоглотки.
По словам первого автора работы Джозефа Калифано исследование открывает перспективы для лечения ВПЧ-положительных орофарингеальных раков у пациентов с плохим прогнозом. Избирательное воздействие на опухоли с помощью терапевтических средств, разрушающих ecDNA, может замедлить их рост, оставляя нормальные клетки нетронутыми. «В настоящее время в лаборатории и в ходе клинических испытаний разрабатывается множество препаратов, направленных на борьбу с раковыми опухолями, рост которых зависит от ecDNA», - рассказывает Калифано.
Лаборатория Калифано изучает, какие препараты лучше всего действуют на ecDNA в целом, а также на гибридные ecDNA в частности. Она также изучает другие аспекты того, как связанная с вирусом ВПЧ ecDNA может непосредственно влиять на гены по всей хромосоме человека в дополнение к тем, которые закодированы в структурах ecDNA.
