Обзоры (стр. 1 )

Обзоры

© Коллектив авторов, 2018

*E-mail: *****@***com; htpp://orcid. org/0000-0002-3580-7221

Роль различных генетических альтераций в патогенезе миомы матки и систем вторичных мессенджеров как потенциальных фармакодинамических мишеней

К. м.н. *, д. м.н., проф. , д. м.н., проф.

ГБУЗ МО «Московский областной научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии» (дир. — проф. ) Минздрава Московской области, Москва, Россия

С развитием молекулярной генетики открываются новые возможности для эффективной патогенетической терапии больных с миомой матки, которая имеет выраженную генетическую гетерогенность. Эксперты подчеркивают, что, несмотря на продемонстрированную в ходе лабораторных работ высокую противоопухолевую эффективность генно-инженерных методик, оценить реальные перспективы этого направления для клинической медицины невозможно до проведения экспериментов на более сложных гуманоидных моделях, а также в рамках доклинических испытаний на человеке. Другой потенциальный подход к разработке новых лекарственных препаратов для лечения миомы матки заключается в углубленном изучении молекулярной биологии миомы матки, а именно — каскадов внутриклеточных реакций, цитокинов и ростовых факторов, которые лежат в основе туморогенеза и являются потенциальными фармакодинамическими мишенями.

Ключевые слова: миома матки, генетические исследования, репродукция, фармакотерапия, цитокины, факторы роста, туморогенез.

Последние годы ознаменовались усилением научного поиска в области молекулярной генетики миомы матки, поскольку это направление не только позволяет углубить знания о патофизиологии данного заболевания, но и предоставляет новые потенциальные фармакодинамические мишени для таргетной** терапии миомы [1, 2].

Сноска в конце страницы: ** — от англ. target — мишень.

Еще в конце 80-х годов прошлого века было установлено, что до 30% всех миом матки ассоциируются с клональными хромосомными аберрациями (изменениями) [3, 4]. Эксперты отмечают, что миомы с кариотипическими аномалиями характеризуются более выраженной клеточностью, более высоким митотическим индексом и склонностью к интрамуральной или субсерозной локализации [5, 6]. Среди хромосомных аберраций доминирующее место занимают транслокации (обмен участками) и другие структурные повреждения, затрагивающие хромосомный участок 12q14 ~ 15, в первую очередь — простая реципрокная транслокация, другими словами — перекрестный обмен участками между хромасомами t(12;14)(q14 ~ 15;q24), которая составляет треть всех случаев упомянутых мутаций в 12-й хромосоме. Прочие структурные хромосомные аберрации на участке 12q14 ~ 15 представляют собой либо другие реципрокные транслокации, либо комплексные реорганизации с одновременным вовлечением участка 14q24. Используя методики выделения гена, так называемого, позиционного клонирования, E. Schoenmakers и соавт. [7, 8] сумели четко локализовать область разрыва и идентифицировать ген, который вовлекается в большинство перестроек 12q14 ~ 15. Этим геном оказался HMGA2, который кодирует одноименный белок (high mobility group protein AT-hook 2). Точки разрыва обычно локализуются экстрагенно (проксимально) по отношению к гену HMGA2. В случае типичной транслокации между 12-й и 14-й хромосомами точка разрыва на принимающей хромосоме локализуется в гене RAD51B, который кодирует один из белков репарации ДНК. По результатам молекулярно-генетического картирования данного участка была зафиксирована экспрессия гибридного транскрипта [9]. Эти реорганизации в большинстве случаев приводят к выраженной экспрессии (апрегуляции) гена HMGA2 на уровне мРНК и продукта трансляции [10]. Белок гена HMGA2 характеризуется высокой консервативностью структуры у всех млекопитающих и представляет собой транскрипционный фактор, практически отсутствующий в большинстве дифференцированных клеток. При этом его экспрессия индуцируется в ходе активации некоторых стволовых клеток (например, мезенхимальных) [11]. Белок связывается с малой бороздкой ДНК с помощью трех заряженных доменов, известных под названием «AT-крючки» (англ. — AT-hooks), что приводит к изменению локальной структуры хроматина и повышению доступа для других факторов транскрипции [12]. Высказывались предположения о том, что повышенная экспрессия HMGA2 приводит к дестабилизации генома вследствие нарушения репликации ДНК [13]. Однако данный феномен, будучи справедливым в отношении многих солидных злокачественных новообразований, все же не является универсальным, поскольку сверхэкспрессия этого гена наблюдается, например, во многих зародышевых клетках в ходе эмбриогеназа и не ассоциируется с генетической нестабильностью [14].

В человеческом геноме имеется другой ген, кодируюший аналогичный белок, — HMGA1. Этот ген локализуется на участке 6p21, который реже вовлекается в ходе хромосомных перестроек при миоме матки. При этом следует отметить, что сочетанные аберрации 6p21 и 12p14 ~ 15 являются взаимоисключающими и не выявляются в рамках одного новообразования [1]. Другим распространенным цитогенетическим повреждением, индуцирующим развитие миомы матки, являются вторичные хромосомные перестройки (делеции) длинного плеча 7-й хромосомы. В редких случаях в этом участке также выявляются транслокации или инверсии (варианты перестройки хромосом) с аналогичными молекулярно-патофизиологическими последствиями, что позволило ученым сузить поле поиска гена, способствующего росту опухоли (таргетного гена), делеция которого обусловливает туморогенез. Таким геном оказался CUX1, который кодирует один из ДНК-связывающих белков гомеодомена (элемент белковой структуры, индуцирующий дифференцировку клеток) [15]. Другими, менее распространенными цитогенетическими аномалиями, играющими роль в патогенезе миомы, являются моносомия 22-й хромосомы, кольцевая 1-я хромосома, делеции X-хромосомы, моносомия или делеция 10-й хромосомы и др. [1]. Следует отметить, что в миомах большего размера клональные цитогенетические девиации (отклонения) встречаются чаще, чем в малых опухолях [16, 17]. Таким образом, результаты молекулярно-генетических исследований опухолевых образцов, взятых в ходе гистерэктомии, будут неизбежно искажены вследствие сравнительно низкой представленности опухолевых узлов размером менее 1 см. Учитывая изложенное, эксперты обращают внимание на значительное завышение частоты хромосомных аберраций в большинстве исследований и, напротив, недооценку важности других, субмикроскопических мутаций в патогенезе миомы матки. Так, в ходе лабораторных исследований с применением методик секвенирования экзома и генома (тест для определения мутаций в ДНК, которые являются причиной наследственных болезней) было установлено, что наиболее распространенными мутациями при миоме матки (до 70%, по данным некоторых исследований) являются точечные мутации (чаще всего замена азотистых оснований внутри 44-го кодона  (кодон — это кодирующий тринуклеотид, другими словами — единица генетического кода, состоящая из трех нуклеотидных остатков) или делеции гена, кодирующего медиаторный субкомплекс 12 (MED12) и расположенного на Xq13.1 [18]. Данный ген кодирует 250 кДа белок, который входит в состав комплекса, участвующего в транскрипционной регуляции РНК-полимеразы II [19]. Было показано, что мутации чаще всего затрагивают активный аллель данного гена, что свидетельствует об их функциональной значимости. В случае делеции этого гена размер удаленного фрагмента значительно варьирует, однако последний всегда включает в себя 2-й экзон гена MED12 или смежную область 1-й интрон/2-й экзон. S. Tomasso и соавт. [20] провели селективный генетический анализ клеток псевдокапсулы, окружающей миоматозные узлы, и обнаружили, что в этих клетках мутации гена MED12 отсутствуют. Данное наблюдение стало дополнительным свидетельством в пользу того, что сама псевдокапсула не является опухолевым образованием. N. Markowski и соавт. [21] в ходе экспериментального исследования обнаружили, что клетки лейомиомы с мутациями в гене MED12 обладают значительно меньшей выживаемостью in vitro по сравнению с опухолевыми клетками, мутантными по HMAG2. Мутации в гене MED12 чаще всего отмечаются в миомах с нормальным кариотипом, однако в редких случаях также выявляются сопутствующие клональные кариотипические альтерации, например, транслокации 6p21 (с вовлечением гена HMGA1) или делеции длинного плеча 7-й хромосомы. В то же время, сочетание мутаций MED12 и хромосомных аберраций, затрагивающих 12q14 ~ 15, в профессиональной литературе не описаны [22]. Редкий подтип миомы матки выявляется у женщин с врожденными мутациями в гене фумаратгидратазы (фермент, участвующий в каталитических реакциях организма). В этом случае развивается синдром с аутосомно-доминантным типом наследования, который, помимо миомы матки, включает в себя кожные лейомиомы и рак почки [23]. Другой редкий врожденный синдром — диффузный лейомиоматоз с синдромом Альпорта (наследственное заболевание, характеризующееся прогрессирующим снижением функции почек в сочетании с патологией слуха и зрения), который развивается вследствие смежной делеции генов COL4A5 и COL4A6, локализующихся на X-хромосоме (Xp22) [24].

Таким образом, на основании изложенной информации можно сделать вывод о выраженной генетической гетерогенности миомы матки и о важнейшей роли генетических альтераций в патогенезе данного заболевания, что создает предпосылки для использования генной терапии в лечении больных с миомой. Экспериментальные работы в этом направлении немногочисленны, но демонстрируют очень высокий потенциал генно-инженерных методик. S. Li и соавт. [25] подавляли экспрессию одного из опухолевых генов (AK000953) с помощью малых интерферирующих РНК (это короткие РНК, состоящие из 2 цепочек используются в генной инженерии для искусственного проникновения в  клетку с целью изменения последовательности нуклеотидов в составе практически любого гена) in vitro в культуре клеток лейомиомы и in vivo на экспериментальной модели морских свинок. Авторы отметили, что воздействие при помощи генно-инженерных методик приводило к повышению эффективности противоопухолевой терапии в сочетании с применением даназола, что проявлялось в снижении клеточной пролиферации и миграции, усилении апоптоза опухолевых клеток в культуре, а также в уменьшении размеров опухоли in vivo.