Онкогены во внехромосомной ДНК управляют эволюцией и гетерогенностью злокачественных опухолей

Онкогены - гены, которые стимулируют рост опухоли - могут присутствовать в нескольких копиях не только в составе хромосом, но и в составе циркулирующих внехромосомных молекул ДНК. Исследователи из США и Канады провели полногеномный и цитогенетический анализ, а также структурное моделирование 17 различных типов злокачественных клеток, включая анализ структуры и функции хромосом во время метафазы, и разработали программу для обнаружения внехромосомных фрагментов ДНК.

Ученые выяснили, что циркулирующие внехромосомные ДНК присутствуют приблизительно у половины типов раковых клеток (причём их частота варьирует в разных типах раковых клеток) и никогда не встречаются в здоровых клетках. Кроме того, они показали, что увеличение числа копий онкогенов происходит, главным образом, за счёт внехромосомной циркулирующей ДНК, что приводит также к увеличению уровня их транскриптов в клетках.

С помощью математического моделирования было продемонстрировано, что увеличение числа онкогенов в клетке и гетерогенность опухолей будет происходить более эффективно за счёт амплификации внехромосомных циркулирующих ДНК, а не за счёт хромосомной амплификации. Эти данные подтвердились при количественном анализе образцов опухолевых клеток. Таким образом авторы показали, что внехромосомные циркулирующие фрагменты ДНК способствуют опухолевой прогрессии.