Wissenschaftler, die Entwicklung von Krebs haben zu Mikrokerne seit einiger Zeit bekannt . Diese sprunghafte , kleine zusätzliche Kerne , die Teile oder ganze Chromosomen , die nicht in Tochterzellen nach Zellteilung einbezogen wurden enthalten , sind mit bestimmten Formen von Krebs in Verbindung gebracht und sind prädiktiv für schlechtere Prognose .
In einer neuen Studie , in Cell, ein Team von Wissenschaftlern am Salk Institut für biologische Studien festgestellt, dass Mikrokerne , die massiven DNA-Schäden auf den Chromosomen auslösen können, gestört ist, könnte eine noch aktivere Rolle bei der Krebsentstehung spielen als bisher angenommen. Sie fanden auch, dass gestört Mikrokernen kann eine Objektiv Biomarker für die genetische Instabilität , die in vielen festen Tumoren , einschließlich nicht- kleinzelligem Lungenkrebs (NSCLC) sein .
"Unsere Studie zeigt , dass mehr als 60 Prozent der Mikrokerne unterziehen katastrophalen Dysfunktion bei soliden Tumoren wie NSCLC ", sagt Martin Hetzer , Professor in Salks Molekular- und Zellbiologie Labor und Inhaber des Jesse und Caryl Phillips Stiftungsprofessur . "Wir haben in zwei Haupttypen von menschlichen nicht-kleinzelligen Lungenkrebs, was nahelegt, daß sie ein wertvolles Werkzeug für die Krebsdiagnose sein gestört Mikrokerne ".
Als Folge einer Panne bei der Zellteilung , können ganze Chromosomen am Ende manchmal außerhalb des Zellkerns . Während des normalen Division, eine Zelle dupliziert ihre Chromosomen und sendet sie an beiden neu gebildeten Tochterzellen . Ein Satz von Chromosomen geht jede Tochterzelle, aber aus einer Vielzahl von Gründen , die Chromosomen manchmal nicht gleichmäßig aufgeteilt, wobei eine Zellen-Empfangs einen zusätzlichen Satz und die andere Zelle zu kurz kommen . Diese hinkt Chromosomen, die ihre eigenen Kernmembran zu erwerben und Mikrokerne genannt , oft machen es nicht in den Zellkern , an anderer Stelle in der Zelle landen und werden bei ihrer eigenen Kernhülle verpackt . Mikronuclei erscheinen bei einer höheren Frequenz in Krebszellen.
In ihrer Studie , Hetzer und sein Team festgestellt, dass während einer bestimmten Phase der Krebs Zellteilung zuvor unentdeckter Fehler in der Kernlamina , Fäden, die Unterstützung und Stabilität , um den Zellkern zu schaffen, führen die Kernhülle umgebenden Mikrokerne zu katastrophal zusammenbrechen , was zu der Verlust der grundlegenden Kernfunktionen wie Replikation, Transkription und DNA- Schadenserkennung und Reparatur. Mehr als 60 Prozent der Mikrokerne unterziehen diese irreversiblen Verlust der Funktion folgende Kernhülle Zusammenbruch , Ausfällen krebserregenden Aneuploidie , die Anhäufung von einer abnormalen Anzahl von intakten Chromosomen innerhalb von Krebszellen.
"In der Mikrokerne ", sagt Emily Hatch, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Labor Hetzer , " sahen wir Löcher Entwicklung in der Lamina . Wir denken, dass die Membran an der Stelle dieser Löcher keine Unterstützung , so dass es schwächt und Brüche . Wir don ' t verstehen , warum dies geschieht in Mikrokernen . "
Frühere Studien haben festgestellt, dass die DNA-Schäden und Festnahme der Gen-Transkription durch Kernhülle Zusammenbruch verursacht Aneuploidie fördern. Diese beschädigte DNA können dann die nächste Generation von Tochterzellen und Chromothripsis , eine Umlagerung von genomischer Information in ein Chromosom , das zu massiven DNA-Schäden und der Bildung von Tumoren führt zu unterziehen.
In der aktuellen Studie , Hatch identifizierten Biomarker gestört Mikronuklei identifizieren , die Pathologen die Fähigkeit , diese Strukturen in erkennen stark erhöhen kann Tumor Abschnitte . Derzeit gibt es nur wenige objektive Marker genomische Instabilität in soliden Tumoren zu erkennen , sagt sie, obwohl mehrere Krebsarten verlassen sich auf die Identifizierung von Aneuploidie .
"Unsere Fähigkeit, gestört Mikrokernen in soliden Tumoren zu identifizieren schlägt einen neuen Weg, um Aneuploidie in diesen Geweben zu bewerten ", so Hetzer , der sagt, dass es ist nicht klar , ob alle oder wie viele Krebsarten sind durch gestörten Mikrokernen betroffen. Neben NSCLC , glauben Wissenschaftler, dass Mikrokernen Störung eine Rolle spielen Knochenkrebs . Melanom und andere Formen von Lungenkrebs.
Da sie stark mit mitotischen Fehler korreliert werden Mikronuclei als genauer Indikator für die Stabilität des Genoms und Aneuploidie , zwei Merkmale , die nicht- kleinzelligem Lungenkrebs charakterisieren angesehen . Hetzer Team fand gestört Mikrokernen in pulmonalen Adenokarzinome , die häufigste Form von primären Lungenkrebs und in etwa 50 Prozent aller NSCLC und Plattenepithelkarzinome , die etwa 30 Prozent der NSCLCs ausmachen .