Расшифровка эпигенетических механизмов рака для создания терапии следующего поколения


За последние десятилетия в онкологии появился ряд новых областей для проведения исследований, в том числе – изучение возможностей терапии на основе эпигенетики1. Чтобы понять роль эпигенетики в развитии заболевания и разработать новые способы борьбы с онкологической патологией путем модуляции экспрессии генов, мы инвестируем в технологии в данной области и привлекаем опытных специалистов.


Переход к эпохе эпигенетической революции


Каждая из миллиардов клеток в организме человека имеет одинаковую ДНК, а эпигенетические механизмы контролируют экспрессию конкретных генов, что приводит к возникновению множества различных типов клеток2. Если ДНК — это необработанный код генома, то эпигенетика — это способ запустить код, по аналогии с нажатием клавиши «Enter» на клавиатуре компьютера.

Каждая клетка содержит примерно два метра ДНК, накрученной на гистоновые белки и упакованной в хроматин, что обеспечивает эффективный способ расположения ДНК в ядре3. Однако из-за компактности своей структуры ДНК недоступна для клеточных механизмов, необходимых для экспрессии генов4. Для решения этой проблемы существуют белковые комплексы, известные как эпигенетические «писатели», которые добавляют химические модификации к гистонам, тем самым способствуя ремоделированию хроматина и включая экспрессию генов, тогда как «ластики» удаляют эти метки и выключают экспрессию генов4. Эпигенетические белки также регулируют экспрессию генов, напрямую модифицируя ДНК и РНК2.

Нарушение регуляции эпигенетических процессов может привести к возникновению заболеваний и считается одним из онкогенных факторов4. Взяв под свой контроль эти процессы, опухолевые клетки могут перепрограммировать профиль экспрессии генов клетки, чтобы обеспечить собственное выживание и развитие клеток и вызвать резистентность к лечению5. Однако эти процессы также создают специфичную для опухоли уязвимость, которую можно использовать в терапевтических целях — от обнаружения и ориентирования на опухолевые клетки до перепрограммирования иммунных клеток и борьбы с резистентностью5,6.


Расширение нашего набора инструментов для борьбы с раком

Мы расшифровываем эпигеном рака на клеточном уровне, используя передовые технологии, такие как мультиомика, что позволяет нам по-новому взглянуть на роль нарушений эпигенетической регуляции при раке7.

Глубокое понимание эпигенетических изменений, особенно тех, что происходят в начале заболевания, поможет более эффективно выявлять и лечить рак, в том числе на более ранних стадиях1. Изучая новые способы классификации опухолей, мы надеемся выявить новые группы пациентов, что поможет нам разработать персонализированную терапию нового поколения, что потенциально может приблизить нас к полному излечению этого заболевания8.

Эпигеномное секвенирование также позволяет лучше понять причины резистентности к терапии. Это в свою очередь поможет в поиске новых подходов в борьбе с заболеванием8

Мы знаем, что большие научные открытия не возникают в изоляции, поэтому расширяем свой опыт и возможности, сотрудничая с экспертами в данной области. Совместно с компанией «Аксент Терапьютикс» (Accent Therapeutics) мы исследуем РНК-модифицирующие белки (RMP) в качестве новых мишеней для противоопухолевых средств. RMP контролируют преобразование РНК в белок, и их содержание повышается при некоторых видах злокачественных новообразований, что способствует росту и выживанию опухоли9. Мы также сотрудничаем с компанией «Протерос» (Proteros) с целью идентифицировать новые химические вещества для воздействия на эпигенетические ферменты.


Список литературы

1. Weinhold B. Epigenetics: The science of change. Environ Health Perspect. 2006;114(3): A160–A167.

2. MedlinePlus. What is epigenetics? Доступно по ссылке: https://medlineplus.gov/genetics/understanding/howgeneswork/epigenome/. По состоянию на февраль 2022 г.

3. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Chromosomal DNA and its packaging in the chromatin fiber. New York Garland Science. 2022.

4. Phillips T, Shaw K. Chromatin remodeling in eukaryotes. Nature Education. 2008;1(1):209

5. Wainwright EN, Scaffidi, P. Epigenetics and cancer stem cells: Unleashing, hijacking, and restricting cellular plasticity. Trends Cancer. 2017;3(5): 372–386.

6. Kaur J, Daoud A, Eblen ST. Targeting chromatic remodeling for cancer therapy. Curr Mol Pharmacol. 2019;12(3):215-229.

7. Pettini F, et al. Multi-omics model applied to cancer genetics. Int J Mol Sci. 2021; 22(11): 5751.

8. Herceg Z, Hainaut P. Genetic and epigenetic alterations as biomarkers for cancer detection, diagnosis and prognosis. Mol Oncol. 2007; 1(1): 26–41.

9. Accent Therapeutics. RNA-modifying proteins. Доступно по ссылке: https://www.accenttx.com/our-scientific-focus/rna-modifying-proteins/. По состоянию на февраль 2022 г.


Veeva ID: RU-13228
Дата согласования: 14/4/2022