Каждый раз, когда клетка делится, ее хромосомы теряют крошечный кусочек защитного колпачка — теломеры.

Большинство клеток используют фермент теломеразу, чтобы замедлить этот процесс, но 10–15% раковых опухолей обходятся без нее, активируя альтернативный механизм — ALT (альтернативное удлинение теломер).

ALT встречается в самых агрессивных видах рака: нейроэндокринных опухолях поджелудочной, остеосаркомах и некоторых глиомах, — объясняет Родерик О’Салливан, профессор Питтсбургского университета. — Если научиться блокировать ALT, это может стать прорывом в лечении, но пока мы мало знаем, как он работает.

В новом исследовании, опубликованном в издании Molecular Cell, О’Салливан и его коллеги разработали инструмент BLOCK-ID, который помогает заглянуть внутрь этого загадочного процесса.

При делении клетки ДНК раскручивается, образуя репликационную вилку — место, где белки копируют генетический код.

Но иногда этот механизм застревает, и белки намертво прилипают к ДНК, создавая барьер.

Представьте поезд, мчащийся по рельсам: если путь внезапно обрывается, происходит катастрофа, — говорит О’Салливан. — BLOCK-ID искусственно создает такую аварию в нужном месте, чтобы отследить, какие белки в ней участвуют.

Метод помечает эти белки молекулой биотина — своеобразным «жучком», который позволяет обнаружить их даже после того, как они покинули место аварии. С его помощью ученые выяснили, что белок TRIM24 критически важен для работы ALT в раковых клетках.

Без TRIM24 теломеры в ALT-клетках превращаются в хаос: укорачиваются, разрушаются и перестают работать, — объясняет О’Салливан. — При этом обычные клетки спокойно переносят его отсутствие.

Раньше считалось, что другой белок, PML, незаменим для ALT, так как формирует вокруг теломер защитную оболочку.

Но эксперимент показал, что даже без PML, если искусственно прикрепить TRIM24 к теломерам, оболочка все равно образуется.

Это доказывает, что ALT — система с множеством дублирующих механизмов, — говорит О’Салливан. — Чтобы атаковать ее, нужно понять все уровни защиты.

Если научиться точечно отключать TRIM24 или другие компоненты ALT, это откроет путь к терапии устойчивых форм рака, где не работают стандартные методы. Например, при глиомах или саркомах, где химиотерапия часто бессильна.

Исследование проводилось in vitro — в лабораторных условиях. Пока неясно, как поведет себя система в живом организме, где влияние окружающих тканей и иммунной реакции может изменить картину.

Ранее ученые сообщили, что витамин D замедляет старение клеток.