Ошибки иммунной системы, связанные с развитием детской лейкемии

        

Генетические мутации, которые приводят к развитию распространенного типа детской лейкемии, могут быть прослежены до ошибок иммунной системы во время производства антител.

Др. Кристофер Киркхэм, первый соавтор статьи

Открытие учеными из Университета Лидса может привести к новым способам лечения ряда раковых заболеваний у детей.

Иммунная система должна генерировать миллионы различных антител каждый день для борьбы с огромным количеством потенциальных инфекций. Чтобы удовлетворить эту потребность, лейкоциты, которые вырабатывают антитела, «перетасовывают» свою ДНК, разрезая и снова соединяя ее для получения уникальных антител.

Команда из Лидса определила новый способ, которым ошибки в этом процессе могут привести к лейкемии у детей. Исследование, которое в основном финансировалось благотворительной организацией по исследованию рака крови Bloodwise, опубликовано в журнале Molecular Cell .

Во время производства антител ДНК разрезается и соединяется с ферментами, называемыми «рекомбиназами», и нежелательные участки ДНК между требуемыми сегментами гена затем «выбрасываются» из генома.

Исследователи обнаружили, что ферменты рекомбиназы иногда связываются с этими побочными продуктами ДНК – создавая очень опасные комплексы фермент / ДНК, которые вызывают случайные разрезы ДНК по всему геному, что приводит к раку. Они назвали процесс «беги и беги».

Ранее исследователи из Института исследования рака в Лондоне показали, что наиболее распространенный тип рака крови у детей, острый лимфобластный лейкоз (ОЛЛ), начинается с генетической мутации в матке.

Одна только эта инициирующая генетическая мутация не может напрямую вызывать лейкемию – рак будет развиваться только в том случае, если вторичные генетические мутации будут иметь место в раннем детстве. Например, хромосомная транслокация ETV6 / RUNX1 обнаруживается примерно в четверти случаев ОЛЛ у детей, но только у каждого из 100 детей, родившихся с транслокацией ETV6 / RUNX1 развить лейкоз.

Исследователи из Лидса показали, что процесс «беги и беги» может объяснить, как происходят некоторые из этих вторичных мутаций при лейкемии ETV6 / RUNX1.

Они добавили комплексы фермент / ДНК к клеткам, полученным от больных раком в лаборатории. Образовавшиеся генетические мутации были локализованы в геноме с использованием секвенирования ДНК, сложных компьютерных программ и метода, называемого полимеразной цепной реакцией, которая может делать несколько копий определенных областей ДНК.

28 из хромосомных изменений, вызванных «разрезанием и бегом», также присутствовали у детей с лейкемией с мутацией ETV6 / RUNX1 . Не только это, но и разрывы ДНК, вызванные «разрезанием и бегом», произошли в тех же генах, вызывающих рак, которые часто мутируют в ETV6 / RUNX1 -позитивном лейкозе и других лейкозах.

Доктор Джоан Бойс, руководившая исследованиями в Школе молекулярной и клеточной биологии Университета Лидса, сказала:

Цена, которую мы платим за такую ​​эффективную иммунную систему, состоит в том, что иногда могут быть допущены ошибки, которые могут привести к развитию рака крови. Теперь, когда мы точно знаем, как работает этот процесс, мы можем остановить его, что приведет к появлению новых лекарств для лечения детей в будущем ».

Доктор Аласдаир Ранкин, директор по исследованиям и опыту пациентов в Bloodwise, сказал:

Мы знаем, что детская лейкемия нуждается в развитии как минимум в два этапа, и некоторые данные свидетельствуют о том, что второй триггер возникает, когда иммунная система ребенка ненормально реагирует на инфекции. Поскольку такие важные исследования помогают составить более полную картину того, что вызывает детскую лейкемию, мы можем начать думать о том, как остановить ее развитие ».

Исследователи из Университета Лидса получили дополнительное финансирование от Научно-исследовательского совета по инженерным и физическим наукам, Китайского стипендиального совета, Исследований по изучению рака Йоркшира и Национального центра по замене, уточнению и сокращению животных в исследованиях (NC3R). В рамках своей приверженности принципам 3R (замена, уменьшение и уточнение животных в исследованиях) команда Лидса использовала линии раковых клеток в лаборатории для своих исследований, чтобы заменить некоторые эксперименты на мышах.

Источник:

https://bloodwise.org.uk/blog/research-childhood-leukaemia-immune-system-mistakes-children-blood-cancer

      

Source link