Транскрипция и генетические болезни

Какие изменения в геноме человека приводят к болезням? Как современные исследования транскрипции генов могут помочь в лечении онкологических заболеваний? Об этом рассказывает профессор биологии Массачусетского технологического института Ричард Янг.

Факторы транскрипции контролируют экспрессию примерно половины генов в любом типе клетки. Мы пришли к пониманию, что огромная часть вариаций в геноме человека, связанная с болезнями, в действительности оказывает влияние на транскрипционное управление состоянием клетки во многих интересных для медицины клетках. Это основа, опираясь на которую, мы хотим понять, как эти изменения в геноме вызывают сбои в регуляции транскрипции, которые приводят к болезням. Чтобы выяснить это, мы изучали в качестве примера клетки, больные раком. Опухолевые клетки часто проводят изменения, эксперименты со своим геномом. Таким образом, они модифицируются, мутируют, при отборе могут им дать преимущество в выживании.

Мы выяснили, что суперэнхансеры, которые создают клетки для сверхэкспрессии основных онкогенов, очень чувствительны к лекарствам, направленным на многие части транскрипционного аппарата. Мы не ожидали этого, но мы считаем, что это особенная уязвимость опухолевых клеток. Уже существует, а также разрабатывается множество лекарств, которые специфически влияют либо на кофакторы транскрипции, либо на регуляторы хроматина, которые, как кажется, подтверждают особую чувствительность опухолевых клеток к этому типу лекарств из-за уязвимости суперэнхансеров.

Одна из областей, потенциально подходящих для изобретения лекарств, связана с транскрипционными кофакторами, которые участвуют в модификации гистона, связывании с гистоном и являются дополнительными факторами транскрипции. Многие из этих веществ являются энзимами, изменяющими различные компоненты аппарата транскрипции, или гистонами из непосредственного окружения. Это подходит для изобретения лекарств, так как они проявляют активность, потенциально полезную для разработчиков лекарств, и определяют, каким образом можно разработать реагирующие на активность или строение маленькие молекулы для клинического использования.