Ученые Института цитологии РАН впервые экспериментально подтвердили, что один из механизмов онкогенеза может быть связан с возвратом клеток к древним эволюционным программам, характерным для одноклеточных организмов. Это открытие может повлиять на подходы к ранней диагностике и лечению.
Как показали исследования группы биоинформатического анализа ИНЦ РАН, развитие опухолей связано не только с известной дедифференцировкой — потерей клетками своей специализации, — но и с так называемым атавистическим возвратом. Этот механизм запускается за счёт активации древних генов, унаследованных от одноклеточных предков.
«Это атавистический возврат клеток к одноклеточному состоянию. Под этим термином мы понимаем повышение активности генов, имеющих одноклеточное происхождение, которые запускают древние программы, определяющие эгоистичное поведение клетки. Она начинает бороться за свое выживание любой ценой, даже за счет жизни всего организма. Это может быть сходно, например, с поведением одноклеточных паразитов», — пояснил руководитель группы Александр Виноградов. Он отметил, что в клетке активизируются одноклеточные генетические программы, ранее «законсервированные» в процессе эволюции многоклеточности.
Чтобы проверить гипотезу, российские исследователи сравнили две группы генных сигнатур — онтогенетические (характерные для дедифференцированных клеток) и филогенетические (включающие гены одноклеточного происхождения). Выяснилось, что филогенетическая сигнатура с высокой точностью предсказывает опухолевое состояние, превосходя по точности онтогенетическую.
По словам ведущего научного сотрудника Ольги Анацкой, анализ уровня экспрессии этих сигнатур может стать новым диагностическим инструментом. Он также может быть полезен при мониторинге в регенеративной медицине, чтобы отслеживать риски онкогенного перезапуска в процессе восстановления тканей.
Результаты исследования открывают новый взгляд на природу рака как на «эволюционный сбой», при котором клетка активирует не только нарушенные регуляторные каскады, но и глубоко укоренившиеся стратегии выживания, присущие одноклеточным организмам.
