Korzenie raka sięgają głęboko. Rzeczywiście, zwykle zakłada się, że prowadzą one aż do zniszczonych fragmentów DNA, które nazywamy mutacjami onkogennymi. Ale co, jeśli nie będą musieli uciekać aż tak głęboko? A co, jeśli nie muszą wyłonić się z genomu, ale z epigenomu? W końcu komórki identyczne genomowo, różniące się epigenomem, mogą dojrzewać w kierunku różnych losów komórkowych. Być może niektóre z tych losów są nowotworowe. Możliwość ta wydaje się tym bardziej prawdopodobna, jeśli weźmiemy pod uwagę, że wiele aspektów podatności na raka i powstawania nowotworów powiązano ze znacznymi zmianami epigenomicznym.

Możliwość tę zbadali naukowcy z Instytutu Genetyki Człowieka CNRS na Uniwersytecie w Montpellier. Używając tego, co znane Drosophila modelu naukowcy odkryli dowody na to, że nowotwory mogą pojawiać się w wyniku rozregulowania epigenetycznego prowadzącego do dziedziczenia zmienionych losów komórek.

Szczegóły pojawiły się niedawno w Naturaw artykule zatytułowanym „Przejściowa utrata składników Polycomb powoduje epigenetyczny los raka”.

„[Transient] zaburzenie wyciszenia transkrypcji za pośrednictwem białek z grupy Polycomb jest wystarczające, aby wywołać nieodwracalną zmianę losu komórek nowotworowych w Drosophila” – napisali autorzy artykułu. „Jest to powiązane z nieodwracalną derepresją genów, które mogą napędzać powstawanie nowotworów, w tym członków szlaku sygnałowego JAK–STAT i zfh1muchowy homolog ZEB1 onkogen, którego nieprawidłowa aktywacja jest wymagana do nowotworzenia wywołanego zaburzeniami Polycomb.

Autorzy argumentują, że dane te pokazują, że odwracalne wyczerpanie białek Polycomb może wywołać raka w przypadku braku mutacji kierowcy.

Białka Polycomb, które regulują ekspresję kluczowych genów, ulegają rozregulowaniu w przypadku wielu ludzkich nowotworów. Kiedy białka te zostaną usunięte eksperymentalnie, aktywność docelowych genów zostaje zakłócona: niektóre mogą aktywować własną transkrypcję i samoutrzymywać się. Kiedy białka Polycomb ponownie integrują się z komórką, podzbiór genów staje się oporny na te białka i pozostaje rozregulowany w wyniku podziału komórki, umożliwiając dalszy rozwój nowotworu.

W bieżącym badaniu, kiedy naukowcy pod kierunkiem dr Giacomo Cavalli, dyrektora badawczego w Instytucie Genetyki Człowieka, spowodowali rozregulowanie epigenetyczne w komórkach Drosophila, a następnie przywrócili komórki do normalnego stanu, odkryli, że część genomu pozostaje dysfunkcyjna. Zjawisko to powoduje stan nowotworowy, który utrzymuje się autonomicznie i postępuje, zachowując w pamięci nowotworowy stan tych komórek, mimo że sygnał, który go spowodował, został przywrócony.

„[Transient] wyczerpanie składników Polycomb Repressive Complex 1 wystarczy, aby wprowadzić komórki w stan nowotworowy, który utrzymuje się nawet po przywróceniu normalnego stężenia białek z grupy Polycomb” – autorzy badania Natura artykuł zakończył się. „Ponieważ ten sam genotyp może generować zarówno normalny fenotyp, jak i nowotwór, w zależności od przejściowej modyfikacji regulacyjnej genu przy braku mutacji powodujących DNA, zdefiniowaliśmy te nowotwory jako nowotwory inicjowane epigenetycznie”.