В «мусорной» ДНК обнаружено 1700 неизвестных белков и создана противораковая вакцина

Международная группа исследователей обнаружила короткие молекулы, состоящие из десятков аминокислот — пептиды, в областях, которые ранее называли «мусорной ДНК» и считали не выполняющими никаких полезных функций. Согласно данным иксбт.ком, открытие этого скрытого слоя произвело революцию в медицине и онкологии, позволив протестировать принципиально новые вакцины против злокачественных опухолей. Об этом сообщает Иксбт.ком.

Ранее генетики изучали только классические белки из сотен или тысяч звеньев, оставляя без внимания большую часть генома. Более 60 исследователей, объединившихся в международный консорциум ТрансКОДЭ, проанализировали более 7 000 участков, которые ранее не считались кодирующими. В результате выяснилось, что почти треть из них — около 1 700 — производят специфические короткие молекулы.

Важную роль в раскрытии этого скрытого слоя сыграл метод рибосомного профилирования. Данная технология точно фиксирует, в каких точках генома активны машины по сборке белков. Оказалось, что рибосомы считывают тысячи неаннотированных областей. Открытие в 2001 году гупонина, состоящего из 24 аминокислот и защищающего клетки от стресса, стало первым задокументированным случаем в этом обширном классе.

Практическое применение в онкологии

Наиболее важный клинический результат исследования относится к области онкологии. Раковые клетки содержат множество пептидов, которые не встречаются в здоровых тканях, и, что самое главное, они зависят от них. Было установлено, что при блокировке соответствующих участков «черной ДНК» рост клеток рака груди, простаты, кишечника и мозга прекращается.

Фрагменты этих молекул выводятся на поверхность клетки через белки ХЛА-комплекса, что делает их удобной мишенью для иммунной системы. Именно этот принцип лег в основу создания вакцины против саркомы Юинга — редкой и агрессивной костной опухоли, которая ежегодно диагностируется примерно у 600 молодых людей в Европе.

Себастьян ван Хееш из Детского онкологического центра имени принцессы Максимы объединил несколько фрагментов пептидов, характерных для клеток саркомы, в один препарат. Он пояснил, что молекулы настолько малы, что появилась возможность поместить несколько мишеней в состав одной вакцины.

Перспективы будущего и значение в эволюции

В настоящее время клинические испытания, финансируемые программой Фигхт Кидс Канкер, продолжаются с участием до 45 пациентов в Институте Кюри в Париже и Гейдельбергском университете. Ожидается, что этот подход окажется полезным и при лечении других видов злокачественных опухолей.

В то же время пептиды ставят фундаментальный вопрос теории эволюции. Хотя большинство белков человека имеют схожие аналоги у других видов, ученые, сравнившие ткани сердца, обнаружили, что ландшафт этих молекул кардинально различается. Это показывает, что эволюция на молекулярном уровне гораздо динамичнее, чем считалось ранее, и что пептиды в будущем могут превратиться в полноценные белки.