Ученые из Университета Ньюкасла (Newcastle University), Великобритания, под руководством доктора Кристин Харрисон (Christine Harrison), выявили, что у людей с определенными врожденными хромосомными аномалиями в 2700 раз чаще в детском возрасте развивается острая лимфобластная лейкемия (ОЛЛ). Данная аномалия выражается в слиянии двух хромосом, что способствует возникновению катастрофических нарушений. В ходе исследования команда ученых разработала новые методики для анализа геномных данных, с помощью которых можно определить сочетанные генетические изменения, приводящие к перерождению здоровой клетки в раковую. Это позволяет, рассматривая измененную клетку в определенный момент, делать заключение о сроках и объемах мутационных событий.
ОЛЛ — наиболее распространенное среди детей онкологическое заболевание, при котором наблюдается избыточная пролиферация лимфобластов. Оно отличается высокой скоростью прогрессирования и может развиться в течение нескольких раундов клеточного деления. В ходе предыдущих исследований ученые с помощью современных методов анализа ДНК доказали, что у некоторых пациентов с ОЛЛ наблюдается дупликация части 21-й хромосомы в геноме патологически измененных клеток. При такой форме ОЛЛ — iAMP21 — пациенты нуждаются в более интенсивной терапии, чем при любом другом виде патологии. Исследователи отметили, что у некоторых пациентов с iAMP21 ОЛЛ наблюдалась врожденная хромосомная аномалия — слияние 15-й и 21-й хромосом. В ходе данной работы ученые хотели выяснить, влияет ли данный тип слияния хромосом (известный как робертсоновская транслокация) на частоту развития ОЛЛ.
В ходе исследования секвестрировали образцы тканей 9 пациентов с iAMP21 ОЛЛ, из ни 5 участников были из общей популяции, а 4 — имели робертсоновскую транслокацию. Отмечено, что у пациентов с робертсоновской транслокацией развитие онкологической патологии вызвано массивным генетическим кризисом, именуемым хромотрипсисом. Последний проявляется фрагментацией хромосом (в данном случае 15-й и 21-й), а затем их восстановлением в неточном порядке. У оставшихся 5 участников выявлено слияние двух копий 21-й хромосомы, что также обычно сопровождается хромотрипсисом. К. Харрисон отметила, что в настоящее время успешность лечения всех форм лейкемии постоянно повышается, однако лица с iAMP21 ОЛЛ нуждаются в более интенсивной и длительной терапии, чем другие пациенты, а предрасположенность к такому варианту ОЛЛ многократно увеличивается у людей со слиянием 15-й и 21-й хромосом. В связи с этим очень важной является задача составления принципиальной схемы перехода нормального генома в измененный.
Комментируя данную работу, доктор Юилонг Ли (Yilong Li) из Британского института Сенгера (Wellcome Trust Sanger Institute) отметила, что ученым удалось выявить постоянную последовательность генетических изменений у всех участников, хотя на первый взгляд данные изменения кажутся случайными и хаотичными. Конечным итогом этих изменений является преобразование 21-й хромосомы, при котором она характеризуется оптимальным для развития ОЛЛ количеством и порядком генов. Она полагает, что метод, разработанный в ходе исследования, можно применять для оценки генетических изменений при других видах рака.
- Li Y., Schwab C., Ryan S. et al. (2014) Constitutional and somatic genomic rearrangements coherently restructure chromosome 21 in acute lymphoblastic leukaemia. Nature, 23 March [Epub ahead of print].
- Wellcome Trust Sanger Institute (2014) Leukemia caused by chromosome catastrophe. ScienceDaily, March 23 (http://www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140323151956.htm).
Юлия Котикович
