Ученые описали механизм развития легочного фиброза в результате мутации POT1

Ученые описали механизм развития легочного фиброза в результате мутации POT1

Группа ученых из Национального центра исследований рака (National Cancer Research Center (CNIO)) обнаружила, что изменение в гене POT1 препятствует восстановлению теломер, что мешает регенерации легочной ткани и может вызвать дыхательную недостаточность. По мнению авторов, понимание влияния подобных мутаций имеет решающее значение для разработки персонализированных методов лечения группы заболеваний, связанной с повреждением теломер.
Идиопатический легочный фиброз не поддается лечению и может быть фатальным. При этом состоянии легочная ткань рубцуется и становится жесткой, со временем это приводит к затруднению дыхания.
Известно, что легочный фиброз тесно связан с дисфункцией теломер, структур, защищающих хромосомы. Это открытие было сделано несколько лет назад учеными, занимающимися изучением теломер и теломеразы при «Фонде гуманизма и науки» (Telomeres and Telomerase Group—Humanism and Science Foundation), CNIO. Они же раскрыли механизм развития легочного фиброза у носителей определенного генетического варианта.
Новое исследование фокусировалось на мутации в гене POT1, который производит один из белков, называемых шелтеринами (они представляют собой защитный экран теломер). Ученые обнаружили, что при наличии изменений в POT1 восстановление теломер невозможно, поскольку фермент, ответственный за регенерацию, теряет функциональность.
Теломеры — это молекулярные структуры, расположенные на концах хромосом. По сути, это защитные колпачки, задача которых сохранить целостность хромосом. На протяжении жизни теломеры укорачиваются — это неизбежное следствие деления клеток. Если они становятся слишком короткими, клетки перестают делиться, и ткань не регенерируется.
В предыдущих исследованиях группы под руководством Марии Бласко (Maria Blasco) было доказано, что в легочной ткани отсутствие регенерации из-за дисфункции теломер приводит к фиброзу. Ученые также обнаружили, что фиброз у животных можно обратить вспять, активируя фермент теломеразы в пораженных тканях.
В новом исследовании авторы отмечают, что при мутации белка шелтерина POT1 восстановление теломер становится невозможным даже при наличии теломеразы. В результате возникает фиброз.
«Мы видим, что этот вариант в POT1 идентичен мутации в теломеразе, — объясняет Бласко. — Мы впервые обнаружили изменение в белке шелтерина, которое имеет тот же эффект, что и отсутствие теломеразы».
До сих пор все мутации POT1 ассоциировались с раком, и, по сути, группа Бласко совершила прорыв в их изучении.
«Тот факт, что один и тот же белок теломер, POT1, может приводить к раку и старению, демонстрирует важную роль теломер в развитии этих состояний», — говорит руководитель группы по теломерам и теломеразе «Фонда гуманизма и науки» (CNIO).
Компания Telomere Therapeutics, созданная несколько лет назад в рамках CNIO, в настоящее время разрабатывает методы лечения, основанные на активации фермента теломеразы в пораженных тканях. Однако недавно опубликованное исследование демонстрирует важность персонализации терапии, поскольку активация теломеразы не решит проблему фиброза, вызванного мутациями POT1.