Nature: Открыты ключевые гены, связанные с повреждением ДНК и болезнями

Более ста ключевых генов, связанных с повреждением ДНК, были обнаружены в результате систематического скрининга почти 1000 генетически модифицированных линий мышей в новом исследовании, опубликованном в журнале Nature.

Работа дает представление о развитии рака и нейродегенеративных заболеваний, а также о потенциальном терапевтическом направлении в виде ингибитора белка.

Геном содержит все гены и генетический материал в клетках организма. Когда геном стабилен, клетки могут точно реплицироваться и делиться, передавая правильную генетическую информацию следующему поколению клеток. Несмотря на свою значимость, генетические факторы, определяющие стабильность генома, его защиту, восстановление и предотвращение повреждений ДНК, мало изучены1.

В новом исследовании ученые из Института Сэнгера (Wellcome Sanger Institute) и их коллеги из Исследовательского института деменции Великобритании при Кембриджском университете поставили перед собой задачу лучше понять биологию клеточного здоровья и выявить гены, играющие ключевую роль в поддержании стабильности генома.

Используя набор генетически модифицированных линий мышей, команда выявила 145 генов, играющих ключевую роль в увеличении или уменьшении образования аномальных микроядерных структур2. Эти структуры свидетельствуют о нестабильности генома и повреждениях ДНК и являются характерными признаками старения и заболеваний.

Наиболее резкое увеличение нестабильности генома наблюдалось, когда исследователи вырубали ген DSCC1, что увеличивало образование аномальных микроядер в пять раз. Мыши, лишенные этого гена, по своим характеристикам напоминали пациентов с когезинопатией3, что еще больше подчеркивает актуальность данного исследования для здоровья человека.

С помощью CRISPR-скрининга исследователи показали, что эффект, вызванный потерей DSCC1, можно частично обратить вспять путем ингибирования белка SIRT14. Это открывает перспективу для разработки новых методов лечения.

Полученные результаты помогают пролить свет на генетические факторы, влияющие на здоровье генома человека на протяжении всей жизни и развитие заболеваний.

Профессор Габриэль Балмус, старший автор исследования из британского Института исследования деменции при Кембриджском университете, ранее работавший в Институте Веллкома Сэнгера, сказал:

Продолжение изучения геномной нестабильности жизненно необходимо для разработки специализированных методов лечения, направленных на устранение генетических причин, с целью улучшения исходов и общего качества жизни людей с различными заболеваниями.

Наше исследование подчеркивает потенциал ингибиторов SIRT в качестве терапевтического пути для лечения когезинопатий и других геномных нарушений. Оно предполагает, что раннее вмешательство, направленное именно на SIRT1, может помочь смягчить биологические изменения, связанные с нестабильностью генома, до того, как они начнут прогрессировать.

Доктор Дэвид Адамс, первый автор исследования из Института Веллкома Сэнгера, заключает:

Стабильность генома играет центральную роль в здоровье клеток, влияя на спектр заболеваний от рака до нейродегенерации, однако эта область исследований остается относительно малоизученной. Эта работа, над которой трудились 15 лет, является примером того, что можно узнать из крупномасштабного, непредвзятого генетического скрининга.

145 выявленных генов, особенно тех, которые связаны с заболеваниями человека, представляют собой многообещающие мишени для разработки новых методов лечения заболеваний, вызванных нестабильностью генома, таких как рак и нарушения нейроразвития.

14.02.2024