Древние гены «зомби-вирусов» могут быть скрытыми причинами развития рака
Исследование, опубликованное в Science Advances, говорит о том, что занесенные в геном человека древние вирусы могут оказаться возбудителями злокачественных опухолей. Ученые из Университета Колорадо установили, что эндогенные ретровирусы, называемые «зомби-вирусами», используются раковыми клетками в качестве своего рода «переключателя» для инициирования заболевания. Согласно результатам исследования, одно из семейств ретровирусов может управлять активностью до 70 генов, имеющих отношение к онкологии.
«Наше исследование показывает, что современные заболевания могут значительно зависеть от древних вирусных инфекций, на которые ранее мало кто обращал внимание», — говорит Эдвард Чуонг, геномный биолог и старший автор исследования. Долгое время считавшиеся ненужной ДНК, остатки вирусов, известные как эндогенные ретровирусы (ERVs), внесли свой вклад в эволюцию млекопитающих, включая развитие плаценты. Наше существование как людей было бы невозможным без них. Однако, как и в большинстве, ERVs также несут определенные риски, которые только начинают понимать.
«Мы знаем, что опухолевые клетки экспрессируют множество генов, которые не должны были быть активированы, но никто действительно не знает, что заставляет их работать», — объясняет Чуонг. Оказывается, многие переключатели, активирующие их, происходят от этих древних вирусов. Иванчевич и ее команда проанализировали опубликованные наборы данных об эпигеномах 21 различного типа рака и обнаружили, что конкретное семейство ERV, называемое длинным терминальным повтором 10 (LTR10), было активно на очень высоких уровнях. Первоначальный вирус заразил наших приматов-предков примерно 30 млн лет назад. Удаление этих генов из клеток человека и мышей с опухолью позволило уменьшить активацию генов, способствующих росту опухолей.
Исследование Иванчевич и ее группы показало, что LTR10 действует как эпигенетический переключатель для контроля активации определенных генов, связанных с раком. Оказывается, что раковые клетки используют эти унаследованные части вируса для изменения образцов экспрессии генов в опухолях, причем только одно семейство ретровирусов может регулировать целых 70 генов, отвечающих за раковые процессы. Хотя ученые смогли определить, какие гены контролируются LTR10 в раковых клетках, они пока не могут однозначно доказать, что эти гены участвуют в развитии и распространении конкретного типа рака. Поэтому им предстоит провести дальнейшие исследования на органоидах, полученных от пациентов, для выявления этих связей. Исследователи предполагают, что с возрастом все больше этих фрагментов зомби-вируса может вернуться к жизни по мере ослабления нашего иммунитета, способствуя возникновению других проблем со здоровьем в дальнейшем.
Ранее исследователи из Гетеборгского университета создали модель ИИ, которая повышает возможности обнаружения рака с помощью анализа сахара. Эта модель ИИ превосходит существующие полуручные методы по скорости и точности выявления аномалий.
