Ученые из Калифорнийского университета в Сан Диего (University of California, San Diego) и Института онкологических исследований Людвига (Ludwig Institute for Cancer Research) сделали двойное открытие, позволившее понять причины правильного расхождения хромосом в ходе деления соматических клеток и, соответственно, причины равномерного распределения наследственного материала между дочерними клетками.
Деление соматических клеток животного и растительного происхождения, или митоз, был описан еще в конце XIX столетия. Ученым было известно, что хромосомы — носители наследственной информации, удваиваются непосредственно перед митозом. Дочерние хромосомы выстраиваются по экватору делящейся клетки и растаскиваются к противоположным полюсам таким образом, что обеспечивается их строгое распределение между дочерними клетками.
Клеточная структура, которая обеспечивает расхождение хромосом, называется веретеном деления и представляет собой систему микротрубочек. Однако до сих пор не было известно, каким образом хромосомы крепятся к микротрубочкам веретена деления, и какой механизм обеспечивает правильное присоединение хромосом.
Яну Чизману (Iain Cheeseman) из группы профессора Аршада Диза (Arshad Desai) удалось выделить и идентифицировать группу белков, участвующих в создании комплекса, который и осуществляет прикрепление хромосом к микротрубочкам веретена деления. Наличие этого белкового комплекса даже у примитивных одноклеточных организмов свидетельствует о древности его происхождения и широком распространении.
Другой исследователь из группы профессора Диза, Шарсти Сандал (Sharsti Sandall), выделил вторую группу белков, работа которых состоит в определении правильности присоединения веретена деления к конкретной хромосоме. В случае неправильного присоединения, белки второго комплекса активируют белок Aurora, который химически модифицирует первый белковый комплекс. В результате соединение неправильно прикрепленной хромосомы с веретеном деления нарушается.
Эти открытия, кроме фундаментального, имеют огромное практическое значение. Известно, что в раковых опухолях происходит неконтролируемое митотическое деление клеток, поэтому химиотерапевтическое лечение раковых заболеваний основано на неспецифическом воздействии лекарств на микротрубочки веретена деления. В результате правильный ход митоза нарушается во всех клетках организма, а не только в раковых, что приводит к нежелательным побочным эффектам лечения — сильным болям и потере зрения, слуха, обоняния и других видов чувствительности.
Наличие специфических мишеней — белков, входящих в состав только что открытых комплексов, позволит разработать новые лекарства со значительно более узким спектром действия, а, следовательно, и значительно более слабыми побочными эффектами.
