07.07.2026 238

Российские ученые раскрыли механизм, который ляжет в основу перспективной молекулярной терапии

Российские ученые раскрыли, как в клетке работает «аварийная служба» ремонта ДНК: особый белок оказался главным организатором бригады по спасению критически важных участков генома — рибосомных генов. Открытие проливает свет на механизмы наследственных болезней и может лечь в основу активации управления собственной системой восстановления клетки — более тонкого и потенциально безопасного подхода, чем геномное редактирование. Также открытие поможет повысить эффективность химиотерапии при онкологических заболеваниях. Однако пока речь не идет о готовом методе лечения — это фундаментальное исследование, которое открывает ученым новые пути молекулярной терапии, рассказали «Известиям» специалисты.

«Аварийная служба» ремонта ДНК в клетках

Ученые Института биологии гена РАН, Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН и МГУ им. М.В. Ломоносова выяснили, как клетки защищают от повреждения гены, отвечающие за сборку рибосом — «фабрик» по производству белка. Оказалось, что белок Treacle, ранее известный прежде всего как участник образования рибосом (молекулярных машин для синтеза белка), выполняет еще одну важную функцию: он помогает организовать сигнальную платформу при повреждении ДНК. Такая платформа позволяет клетке выбрать более точный способ «ремонта» и быстро устранить генетические ошибки.

Справка «Известий»

Ядрышко — это область клеточного ядра, где образуются рибосомы. Здесь находятся рибосомные гены — участки ДНК, с которых постоянно считывается информация для сборки рибосом. Рибосом в клетке много, и они формируются постоянно, поэтому соответствующие гены очень активны. Из-за этого в них могут возникать разрывы, конфликты между процессами считывания и удвоения ДНК, а также другие повреждения. При этом рибосомные гены многократно повторяются в геноме, поэтому их неправильный «ремонт» может приводить к перестройкам хромосом и нарушению стабильности генома.

Когда «неисправность» обнаруживается, считывание ДНК останавливается, привлекаются белки для ее восстановления. Однако до сих пор было не до конца понятно, как именно запускается такой ответ.

Авторы исследования в культуре человеческих клеток искусственно «выключили» ген, который отвечает за синтез белка Treacle, и определили: это приводит к тому, что в ядрышке пропадает другой белок — TOPBP1. Это регулятор восстановления ДНК. Дальнейшие наблюдения за взаимодействием этих белков показали, как именно в место «поломки» привлекается целый комплекс молекул, отвечающих за восстановление ДНК.

— Мы выяснили, что в отсутствие Treacle белок TOPBP1 уже не может собираться в ядрышке в функциональные конденсаты. В этом случае клетка всё равно пытается устранить повреждение рибосомной ДНК, однако начинает сильнее полагаться на менее точный путь восстановления, в результате чего повреждения устраняются не полностью или с ошибками, — рассказал заведующий лабораторией стабильности генома Института биологии гена РАН Артем Величко.

Лечение рака и редкого синдрома на уровне молекул

Полученные результаты показывают, как клетка защищает повторяющиеся участки генома от повреждений. Кроме того, они помогают лучше понять молекулярные функции белка, мутации в гене которого связаны с синдромом Тричера Коллинза — редким наследственным заболеванием, сопровождающимся нарушениями развития черепно-лицевых структур.

— В дальнейшем мы хотим понять, какую роль Treacle играет в раковых клетках. По нашим предположениям, этот белок может перестраивать их работу и в зависимости от типа опухоли делать клетки либо более уязвимыми, либо более устойчивыми к химиотерапии, — подвел итог Артем Величко.

В онкологии раковые клетки часто имеют повышенную активность ядрышек, рассказала «Известиям» молекулярный биолог Арина Холькина.

— Если научиться временно отключать Treacle в опухоли, она станет уязвимее к химиотерапии. Наоборот, стимуляция белка могла бы защищать здоровые клетки. Это управление собственной системой ремонта клетки, более тонкий и потенциально безопасный подход, чем прямое вмешательство в ДНК, — рассказала специалист.

Однако говорить о готовом лечении пока рано. Это прежде всего фундаментальное открытие о том, как клетка поддерживает стабильность генома, рассказал «Известиям» руководитель центра превосходства «Персонифицированная медицина» Казанского (Приволжского) федерального университета, член-корреспондент Академии наук Республики Татарстан Альберт Ризванов. Но потенциально такой механизм может стать основой для новых подходов — например, при наследственных заболеваниях, связанных с нарушением работы Treacle, он помогает понять, что именно ломается в клетке.

— Это не совсем «новый тип геномной терапии» в классическом смысле, потому что здесь речь не об исправлении мутации напрямую, а о тонкой настройке систем ремонта ДНК. Скорее, это может стать направлением молекулярной или прецизионной терапии, которая управляет тем, как клетка реагирует на повреждения генома, — отметил эксперт.

Источник : Ссылка

Другие публикации в этой рубрике: PROздоровье

Для размещения Вашей информации на портале воспользуйтесь системой "Паблик МЕДАРГО"