Исследование Института рака Японского фонда исследований рака (JFCR), которое было опубликовано сегодня в ведущем международном научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, что некодирующая РНК, полученная из перицентромерных повторяющихся последовательностей, провоцирует экспрессию воспалительных генов при старении и рак.
Старение – это состояние практически необратимой остановки клеточного цикла, вызванной несколькими стрессовыми факторами, т.е., старение, ожирение, лучевая терапия и химиотерапия. Стареющие клетки, которые накапливаются in vivo во время старения, взаимодействуют с окружающими тканями посредством производства провоспалительных белков, называемых секреторным фенотипом, связанным со старением (SASP), который играет множество физиологических и патологических ролей. У пожилых людей воспалительные факторы SASP способствуют возникновению множества возрастных заболеваний, включая рак. Следовательно, выяснение регуляторного механизма SASP имеет важное значение для разработки новых профилактических и терапевтических стратегий против возрастного рака.
Группа исследователей JFCR предположила, что аберрантная архитектура хроматина, наблюдаемая в стареющих клетках, может быть связана с SASP, и приступила к анализу взаимодействия хроматина в целом по геному и экспрессии генов с использованием методов секвенирования следующего поколения. Они обнаружили, что область, содержащая перицентромерные повторяющиеся последовательности, называемые сателлитом II человека (hSATII), которые эпигенетически подавляются в нормальных клетках, демонстрирует заметно открытое состояние в стареющих клетках. Кроме того, экспрессия некодирующей РНК (РНК hSATII) заметно повышалась во время клеточного старения. Дальнейший анализ показал, что РНК hSATII усиливает экспрессию SASP-подобного воспалительного гена за счет нарушения взаимодействий хроматина в некоторых областях гена SASP за счет функционального нарушения CCCTC-связывающего фактора (CTCF), который важен для поддержания целостности генома.
"Небольшие внеклеточные везикулы (EV), секретируемые раком и стромальными клетками, динамически способствуют возникновению и прогрессированию опухоли не клеточно-автономным образом в микросреде опухоли. Интересно, что количество РНК hSATII было выше в небольших ЭВ, полученных из стареющих клеток, чем в тех, которые получены из пролиферирующих клеток. Таким образом, наши данные предполагают, что РНК hSATII, полученная из стареющих стромальных клеток, переносится в окружающие клетки через небольшие EV и функционирует как SASP-подобный воспалительный фактор в микроокружении опухоли."
Кроме того, исследователи обнаружили, что РНК hSATII хорошо обнаруживается в раковых клетках в хирургических образцах от пациентов с первичной карциномой толстой кишки. Поразительно, но популяция РНК-положительных клеток hSATII была значительно выше среди связанных с раком фибробластов, чем фибробластов в нормальных стромальных тканях.
"Эти данные подчеркивают новую роль РНК hSATII, которая поддерживает развитие опухоли не-клеточно-автономным образом за счет секреции SASP-подобных воспалительных факторов и небольших EV. Понимание этого молекулярного механизма может облегчить разработку новых профилактических и терапевтических стратегий против возрастных патологий в будущем."