Мутации в гени водят до появата на рядък тип панкреатичен тумор

Екип изследователи от Университета Pompeu Fabra, Испания, и техни колеги от Италия и САЩ, описва механизма, при който се появява редкият тип невроендокринен тумор инсулином, който засяга бета клетките на панкреаса.

Учените установяват, че инсулиномите са резултат от натрупването на редки мутации, които водят до промяна в епигенетичния профил на бета клетките на панкреаса.

Проучването

Научна група, ръководена от проф. Лоренцо Паскуали, специалист по генетика и молекулярна биология, прави откритието докато изучава генетичните механизми на развитие на инсулинома - една от редките форми на рак на панкреаса, която се развива в резултат на неконтролирана пролиферация (нарастване на клетките чрез делене) на бета клетки, отговорни за производството на инсулин в здравия орган.

В изследването, публикувано в Cell Genomics, авторите подчертават: „Инсулиномите са бавно растящи аденоми, които произлизат от бета клетките, които постоянно произвеждат инсулин и проинсулин. Редки са и се срещат само при четири души на един милион всяка година. Идентифицирането им в медицински условия обикновено става при прекомерното производство на инсулин, което води до хипогликемия и свързаните с нея психомоторни симптоми.“

Придобиването на соматични мутации е основната характеристика при развитието на тумора. Голям брой геномни изследвания на рака показват, че част от всички соматични мутации се намират в некодиращи протеини ДНК области, което предполага, че промяната на некодиращите функции може да бъде в основата на движещи събития при придобиването на раков фенотип. И въпреки това в момента липсва разбиране за ролята на некодиращия геном при рака, което ограничава цялостното разбиране за регулаторните програми, които се намесват и управляват състоянията на туморните клетки, смятат изследователите. Затова и насочват вниманието си именно в тази посока.

Така екипът открива, че става дума за механизъм, чрез който бета клетките претърпяват трансформация, която ги превръща в неопластичен фенотип. За целите на научната си работа учените събират туморни проби от 42 души, всеки един от които е претърпял операция за отстраняване на инсулинома.

Следващата им стъпка е да дешифрират структурата на тяхната ДНК и да измерят нивото на генна активност в отделните туморни клетки.

Резултатите

Анализите показват наличието на приблизително хиляда малки мутации в генома на туморните клетки, повечето от които са открити в геномите на малка част от пациентите.

Независимо от разликите в групите на тези мутации в структурата на ДНК, всички те имат почти един и същ ефект върху нивото на активност на почти 900 гена, разположени в различни области на генома.

„Уникалността на инсулиномите е, че всички те, независимо от мутациите, които имат, в крайна сметка придобиват един и същ епигенетичен профил“, коментира ръководителят на проучването проф. Лоренцо Паскуали.

Именно този нов епигенетичен профил кара туморните бета клетки да загубят способността си за потискане. Функцията им се променя от активни онкогени, от растежни и транскрипционни фактори и от гени, свързани с производството на инсулин. Както поясняват учените бета клетките на панкреаса играят роля не само за производството на инсулиноми, но и при други инвалидизиращи заболявания, например, захарния диабет.

>>>Течна биопсия открива ранен рак на панкреаса с 97% точност

„Това е причината да сме силно заинтересувани, да разберем как тези клетки губят контрол и нарушават експресията на гените, които ги карат да функционират нормално и в крайна сметка променят секрецията на инсулина“, казва Паскуали.

Допълнителните изследвания, анализи и сравнението на мутациите показва, че по-голямата част от тях са концентрирани в областите на генома, които не кодират протеини, но в същото време засягат триизмерната структура на протеиновата опаковка. И точно промените в неговата структура водят до рязко повишаване на нивото на активност на множество гени, част от тях в области, където има неконтролирана пролиферация на бета клетки и постоянно производство на инсулин.

>>>Изкуствен интелект открива бързо огнищата на инсулин в панкреаса при вроден хиперинсулизъм

Работата на научната група продължава активно в опит да разбере още по-добре механизма, който води до излишен растеж на бета клетките. Това ще помогне не само за създаването на нови терапии за лечението на тази рядка форма на рак на панкреаса, но и на други заболявания, при които бета клетките се променят.