Здравствуйте! Сегодня мы начинаем новый модуль, в котором мы поговорим о том, как знания по эпигенетике применяются в жизни и, в первую очередь, конечно же, в медицине. И сегодня я расскажу о нескольких медицинских синдромах, в которых решающую роль играют эпигенетические механизмы, вернее, их нарушения. Первый синдром такого рода, о котором я хотел бы рассказать, это NUT-карцинома, это одна из очень активных форм рака, которая встречается у достаточно молодых людей, начиная с 17 лет, и удовлетворительного лечения для нее в настоящий момент не существует. С чем связано возникновение этого заболевания? Оно связано с хромосомной перестройкой, которая переносит и соединяет вместе два гена. Первый ген — это NUT, и второй ген — BRD4. В норме эти гены функционируют по отдельности, а в случае NUT-карциномы с них начинает нарабатываться химерный белок, который в норме отсутствует в организме. И он обладает аномальными функциями, такими, что он способен существенно изменять эпигенетические маркеры в клетке. И в первую очередь, это приводит к тому, что активируются гены, ответственные за клеточное деление. То есть клетка такая начинает делиться и делиться неконтролируемо. Во-вторых, у этих клеток нарушаются целые эпигенетические домены, в них стирается эпигенетическая информация, и таким образом, исчезает эпигенетическая память. И такие клетки перестают нормально реагировать на внутренние сигналы и также на внешние сигналы от окружающих тканей. И естественно, такие свойства приводят к тому, что из них очень быстро образуются агрессивные опухоли. Второй пример нарушения эпигенетической регуляции, приводящего к возникновению медицинского синдрома — это прогерия. Есть два вида прогерии: есть прогерия у взрослых людей и детская прогерия. Прогерия, в общем, это ускоренное старение. И сегодня я поговорю о детской прогерии, которая связана с мутацией в белке ламин А. Белок ламин А — это один из основных компонентов внутренней ядерной оболочки, и он требуется не только для поддержания формы ядра, но также и для правильного функционирования хромосом и их правильного расположения в объеме ядра. Если мы удалим этот белок, то возникает синдром, который называется прогерия у детей. Такие дети почти что с самого раннего возраста начинают проявлять признаки ускоренного старения организма. Это связано и с нарушением репарации ДНК, и с ускоренным укорочением теломер, и также с ускорением эпигенетических часов, о которых мы упоминали в наших предыдущих лекциях. И таким образом, такие дети в среднем живут только до 13 лет. Есть редкие исключения. Самый старый человек с прогерией дожил до 46 лет, но это прямо единицы, таких случаев больше не встречалось. Перейдем к следующему премьеру: синдром Прадера-Вилли, это нарушение, связанное с неправильной регуляцией импринтированных генов. На 15-й хромосоме человека есть участок, который подвергается импринтингу, то есть его активность отличается и зависит от того, находится он на хромосоме, пришедшей от матери, или на хромосоме, пришедшей от отца. В частности, этот конкретный участок активен только на отцовской хромосоме, на материнской он не работает. Соответственно, если от отца пришла хромосома, в которой этот участок по каким-то причинам оказался удален, то гены, которые расположены в этом участке, не смогут работать с материнской копии и скомпенсировать таким образом потерю отцовских генов. И в таком случае возникает синдром Прадера-Вилли, который связан с некоторыми задержками умственного развития, но основным его симптомом является очень повышенный аппетит, который приводит к тому, что человек все время хочет есть и ест. И в итоге все это дело заканчивается крайними формами ожирения. Есть обратная ситуация, когда две 15-е хромосомы приходят от отца и ни одной 15-й хромосомы не приходит от матери. В этом случае возникает другой синдром, тоже связанный с этим импринтированным участком хромосомы 15, но он проявляется по-другому. Называется он синдром Ангельмана и связан он с тем, что обе хромосомы несут активные гены в этом участке. В этом случае возникает еще более крайняя степень умственной отсталости. Однако такие дети очень жизнерадостные, охотно смеются и улыбаются и проявляют необычный, очень пристальный интерес к воде. Множество исследований в последнее время обращают внимание на такие заболевания, как диабет и ожирение, и в том числе исследователи пытаются отыскать причины, связанные с эпигенетическими нарушениями при таких заболеваниях. И действительно, целый ряд генов у пациентов, страдающих ожирением или диабетом, нарушают свою нормальную активность, и было показано, что это связано именно с нарушением их эпигенетической регуляции, в частности с метилированием ДНК в их промоторах. Конечно, на настоящий момент нельзя рассчитывать на то, что эти гены быстро помогут избавиться от этих заболеваний, однако они являются очень перспективными мишенями для разработки лекарств, которые в будущем позволят обратить эти эпигенетические изменения вспять и вернуть их в нормальное состояние, что позволит нормализовать обмен веществ у таких больных. В следующей лекции мы поговорим о том, как знания об эпигенетике используются в медицинской диагностике, что дополнительно расширит наше представление о применениях эпигенетики в повседневной жизни.
