Ученые обнаружили, что X-хромосомы «замолкают» в мужских раковых клетках

Ученые из Института рака Дана-Фарбер обнаружили, что некоторые мужские раковые клетки с X- и Y-хромосомами демонстрируют признаки молчания их X-хромосомы. В нормальных клетках млекопитающих Х-хромосома приглушена только тогда, когда женская клетка имеет на выбор пару Х-хромосом. Исследование было опубликовано в Cell Systems.

Случайное выключение лишнего X — это способ организма сбалансировать дозировку хромосом как у мужчин, так и у женщин. Но если есть только одна Х-хромосома, как в большинстве мужских клеток, ни X, ни Y не нужно инактивировать. Однако в некоторых раковых клетках это эмпирическое правило нарушается.

В выводах ученых использовались общедоступные образцы ДНК больных раком по всему миру. Анализируя тысячи геномов, представляющих более 30 различных видов рака, исследователи обнаружили, что ген, ответственный за молчание Х-хромосомы, известный как X-неактивный специфический транскрипт или XIST, сильно экспрессируется в более широком спектре раковых тканей, чем они когда-либо подозревали.

Ген представляет собой некодирующую последовательность, состоящую из РНК, обнаруженную в клетках плацентарных млекопитающих, которая играет ключевую роль в подавлении генов на Х-хромосомах.

У генетических мужчин молчание Х-хромосомы встречается редко, но известно. Это может произойти в условиях, когда хромосома удвоена, например, при синдроме Клайнфельтера (когда две или более X-хромосомы сопровождают Y-хромосому). Он также может встречаться в рассеянных клетках на ранних стадиях развития и, иногда, в опухолях зародышевых клеток яичка.

Такие виды рака половых клеток были широко представлены среди 4% случаев рака у мужчин, идентифицированных с молчащей Х-хромосомой.

Удивительно, но четверть остальных была связана с нерепродуктивным раком, таким как рак мозга, кожи, легких и щитовидной железы.

«Мы были очень удивлены этим результатом, поскольку XIST — это расшифровка, обычно используемая для классификации женских раковых заболеваний, и поэтому мы хотели убедиться, что это не было просто результатом неправильной аннотации», — сказал генетик рака и онколог Шринивас Вишванатан из института в Бостоне. «Тем не менее, мы на самом деле видим, что некоторые виды мужского рака различных подтипов активируют XIST и проявляют признаки инактивации X».

Исследователи не уверены, почему это так, но у них есть несколько идей. Рак быстро размножается, и это может привести к ошибкам, таким как наличие нескольких копий одной и той же хромосомы. Например, авторы иногда обнаруживали две Х-хромосомы в мужских раковых клетках.

Возможно, когда это происходит, запускается инактивация X для поддержания генетической стабильности, что позволяет раковой опухоли лучше выживать и развиваться.

«Еще одна возможность заключается в том, что на Х-хромосоме есть некоторые важные гены, которые при подавлении позволяют раку расти. Мы изучим это в будущих исследованиях», — говорит Вишванатан.

Ученые нечасто задумываются о том, как генетические различия между полами могут повлиять на лечение рака и выздоровление, но новые результаты показывают, что существует различие в том, как раковые клетки проникают в организм и вызывают разрушение.