Ученые выяснили почему люди с синдромом Дауна не страдают раком

Процент возникновения раковых заболеваний среди людей с синдромом Дауна примерно в 10 раз меньше, чем среди всех остальных людей. Ученые уже давно подозревали, что причина этого кроется в наличии у этой группы людей дополнительной 47-й хромосомы вместо нормальных 46. Эта хромосома несет на себе 231 дополнительную копию гена, и какой из них влияет на развитие рака, ученые не знали до последнего времени.

Гипотеза о том, что ключевую роль в подавлении рака играет дополнительная копия гена, подавляющая ангиогенез — быстрое и постоянное образование новых кровеносных сосудов — высказывалась и раньше. Врачи давно заметили, что люди с синдромом Дауна также реже страдают и заболеваниями, связанными с ангиогенезом, например дистрофией желтого пятна, приводящей к слепоте еще в юношеском возрасте.

В нормальных тканях образование кровеносных сосудов идет медленно и наблюдается только при восстановлении повреждений, тогда как в раковых этот процесс идет постоянно и с большой скоростью.

Эту гипотезу и подтвердили авторы нового исследования, Сандра Райом (Sandra Ryeom) и её коллеги из Детского бостонского госпиталя (Children's Hospital Boston). Согласно их данным, единственная дополнительная копия гена Dscr1, встречающаяся на дополнительной хромосоме у людей с синдромом Дауна, значительно подавляет ангиогенез и рост раковых опухолей у мышей.

Концентрация белка, синтезируемого этим геном, действительно повышена в тканях организма людей с синдромом, а эксперименты на здоровых человеческих клетках, проведенные in vitro, показали, что наличие в них этого гена действительно снижает ангиогенез.

Механизм подавления ангиогенеза белком DSCR1 заключается в подавлении сигнального пути особого белка — фактора роста сосудистого эндотелия (vascular endothelial growth factor — VEGF), способствующего росту клеток, образующих кровеносные сосуды. В организме мышей, снабженных дополнительным геном DSCR1, клетки эндотелия, образующие внутренние стенки сосудов, реагировали ростом на присутствие VEGF значительно слабее, чем в организме нормальных мышей. Аналогичное действие вызывал и ген Dyrk1A, также находящейся на дополнительной хромосоме людей с синдромом Дауна.

Ученые также выявили сам сигнальный механизм, который белок VEGF запускает, присоединяясь к рецепторам клеток эндотелия. Им оказался специфический кальциневриновый сигнальный путь, роль которого в ангиогенезе была неизвестна до работы команды Райом.

Теперь ученые намерены выяснить, каким образом белок DSCR1 селективно блокирует кальциневриновый сигнальный путь в клетках эндотелия, не затрагивая этого сигнального пути в других типах клеток, в том числе и участвующих в работе иммунной системы. Эта работа может привести к созданию нового типа противораковых препаратов, безвредных для здоровых тканей организма.

Кроме того, ученые продолжат поиск генов, подавляющих ангиогенез в организме людей с синдромом Дауна.

«Я читаю, что дополнительная хромосома в 21 паре, встречающаяся у людей с синдромом Дауна, несет на себе от 4 до 5 различных генов, подавляющих ангиогенез. В больших базах данных людей с раковыми заболеваниями очень редко встречаются люди с синдромом Дауна, что заставляет нас полагать, что защита, которую предоставляет их организму дополнительная хромосома, практически совершенна», — сказала Райом, слова которой приводит пресс-служба госпиталя.