Прорыв в области изучения меланомы

Меланома – высоко злокачественная форма рака кожи. Семьдесят пять процентов случаев смерти от рака кожи приходится именно на больных меланомой. Причинами развития этого вида рака кожи являются чрезмерное воздействие ультрафиолетовых лучей, генетические факторы, а также различные формы иммунодефицитных состояний. Диагностика меланомы на ранней стадии позволяет успешно излечить больного. Согласно данным Американской Академии Дерматологии (American Academy of Dermatology), пятилетняя выживаемость больных при выявлении и лечении меланомы до начала метастазирования опухоли в лимфатические узлы составляет 98%.

В данном исследовании ученые работали с культурами клеток меланомы человека и мыши, а также с образцами тканей больных меланомой. Было обнаружено, что определенный вариант гистона - белка, необходимого для упаковки ДНК в хромосоме, непосредственно влияет на прогрессирование меланомы. Во всех случаях снижение количества одного из гистонов, который называется макроН2А (macroH2A), в клетках меланомы повышало агрессивность опухоли.

Ученые искусственно изменяли концентрацию гистона макроН2А в клетках меланомы, что влияло на прогрессирование рака: удаление макроН2А из раковых клеток на ранней стадии заболевания увеличивало размеры опухоли и приводило к более раннему метастазированию, а введение белка макроН2А в раковые клетки на поздней стадии заболевания вызывало противоположный эффект.

«Целью нашего исследования было определить, играют ли изменения уровня гистона макроН2А ведущую роль при прогрессировании меланомы или эти изменения только сопутствуют росту опухоли», - рассказывает один из авторов статьи, доктор наук, профессор в области онкологии и дерматологии Эмили Бернштейн (Emily Bernstein).

Последующее изучение функционирования белка макроН2А в клетках меланомы показало, что этот гистон регулирует работу фермента циклин-зависимой киназы 8 (cyclin-dependent kinases или CDK8), являющейся установленным онкогеном при развитии колоректального рака.

«При агрессивной форме меланомы в клетках активно продуцируется фермент CDK8. Это заставляет предположить важную роль CDK8 в прогрессировании меланомы», - говорит Бернштейн.

Кроме того, ученые обнаружили, что удаление гистона макроН2А из клеток меланомы повышало в них концентрацию фермента CDK8. В то же время удаление CDK8 из метастазировавших клеток меланомы замедляло их размножение. Результаты этого исследования предполагают, что гистон макроН2А подавляет прогрессирование меланомы через регуляцию активности фермента CDK8.

«Ученые располагают ограниченными сведениями об эпигенетике меланомы, а также об обусловленных модификациями гистонов эпигенетических изменениях в организме человека при разных видах рака. Именно поэтому результаты нашего исследования – большой шаг вперед в области онкологии. В последующих экспериментах мы планируем найти способ блокировать работу фермента CDK8 и таким образом приостановить рост меланомы. Также задачей наших будущих исследований станет определение дополнительных эпигенетических изменений при прогрессировании меланомы», - заключает Бернштейн.

По материалам:
The Mount Sinai Hospital / Mount Sinai School of Medicine

Оригинальная статья:
Avnish Kapoor, Matthew S. Goldberg, Lara K. Cumberland, Kajan Ratnakumar, Miguel F. Segura, Patrick O. Emanuel, Silvia Menendez, Chiara Vardabasso, Gary LeRoy, Claudia I. Vidal, David Polsky, Iman Osman, Benjamin A. Garcia, Eva Hernando, Emily Bernstein. The histone variant macroH2A suppresses melanoma progression through regulation of CDK8. Nature, 2010; 468 (7327): 1105 DOI: 10.1038/nature09590