Дослідники з’ясували можливий механізм, що пов’язує дуже поширену дитячу інфекцію з розвитком раку сечового міхура в дорослому віці. У статті, опублікованій 3 грудня в журналі Science Advances, учені з Університету Йорка показали в лабораторних умовах – на людських клітинах сечового міхура – як вірус, відомий як BK-вірус (людський поліомавірус тип I), може спровокувати тип пошкоджень ДНК, який характерний для пухлин сечового міхура.
Що показали експерименти
Дослідники інфікували здорові клітини сечового міхура BK-вірусом у чашках Петрі і виявили дві несподівані речі. По-перше, у заражених клітинах з’явилися мутації, схожі на ті, що зустрічаються в пухлинах сечового міхура. По-друге, під час інфекції активізувався фермент APOBEC3 – представник родини APOBEC, який зазвичай працює як частина противірусного захисту, пошкоджуючи вірусні геноми. Коли вчені відключили APOBEC3 перед інфекцією, ДНК-ураження не виникало. Отже, сам вірус прямо не ламав ДНК – руйнівну роль виконувала реакція господаря.
Ще одна важлива деталь: підвищену активність APOBEC3 і мутації виявили також у сусідніх «спостережних» клітинах, які сам вірус не містили. Це пояснює, чому в багатьох пухлинах сечового міхура не знаходять самих вірусних частинок, хоча генетичні сліди вказують на колишню вірусну взаємодію.
Чому це має значення
BK-вірус – надзвичайно поширений: близько 95% людей заражаються ним у дитинстві, зазвичай як звичайною застудою. Потім вірус залишається «сплячим» у нирках і сечовивідних шляхах. У більшості людей він ніколи не проявляє себе, але у пацієнтів після трансплантації нирки, яким призначають імуносупресивні препарати, вірус може реактивуватися. Пацієнти після трансплантації мають приблизно утричі вищий ризик розвитку раку сечового міхура порівняно з загальною популяцією, і гіпотеза дослідників полягає в тому, що ослаблений імунітет дає можливість «сплячим» вірусам пробудитися.
Саймон Бейкер, провідний автор дослідження з Університету Йорка, наголошує: раніше основою пояснення раку сечового міхура вважалися куріння й професійні впливи хімічних речовин, але профілі мутацій у пухлинах часто відрізняються від того, що очікується після дії таких канцерогенів. Замість цього багато пухлин несуть відбиток активності ферментів APOBEC, які за природою – антивірусні редактори нуклеїнових кислот.
А що кажуть інші фахівці і пацієнти
Патолог і вірусолог із Університету Піттсбурга доктор Патрік Мур висловив зацікавленість: на його думку, робота добре виконана як лабораторне дослідження й вказує на можливий шлях, через який BK-вірус може впливати на розвиток раку. Водночас він наголошує, що це лише початкові дані й потрібні подальші дослідження, зокрема порівняння частоти BK-інфекцій у пацієнтів з раком і без нього.
Особисті історії додають матері дослідженню людського виміру. Тім Тейвендер з Саутгемптона, який переніс трансплантацію нирки, розповів, що після операції у нього відбулася реактивація BK-вірусу, а згодом діагностували рак сечового міхура. Він каже, що результати лабораторної роботи дають надію: якщо вчені зможуть краще контролювати BK-вірус або пригнічувати шкідливу активацію ферментів, це може вберегти інших пацієнтів від серйозних ускладнень.
Контекст і що ще треба з’ясувати
APOBEC (аденозин-дезамінази, що діють на РНК/ДНК) – це родина ферментів, які виконують захисну роль, редагуючи нуклеїнові кислоти патогенів. Але їхня редакторська активність може помилково зачепити власну ДНК клітини, спричиняючи мутації. Подібні «помилкові» сліди APOBEC вважають одним із найпоширеніших внесків у мутаційні карти різних видів раку.
BK-вірус (BKV) відкритий у 1970-х роках; його назва походить від ініціалів пацієнта, у якого його вперше виявили. Він належить до групи поліомавірусів і зазвичай залишається латентним у сечовивідних шляхах. Утім у клініці трансплантацій його моніторять, оскільки реактивація може призвести до нефропатії та втрати пересадженої нирки.
Science Advances – рецензований науковий журнал Американської асоціації сприяння розвитку науки (AAAS), який публікує міждисциплінарні дослідження. Результати експерименту з Йорка поки не доказують причинно-наслідкового зв’язку у ширшому людському контексті, але пропонують механістичну лінію, що пояснює, як рання інфекція може відобразитися в генетичному ландшафті пухлини десятиліттями потому.
Практичні аспекти для медичної спільноти
У клінічній практиці BK-вірус досі не тестують у широких популяційних скринінгах – зазвичай його контролюють у пацієнтів після трансплантації. Якщо подальші дослідження підтвердять зв’язок між реактивацією вірусу, надмірною активністю APOBEC і підвищеним ризиком пухлин, це може стимулювати розробку стратегій моніторингу та втручань при групах ризику. Але наразі фахівці закликають до обережності: потрібні великі епідеміологічні дослідження й аналізи зразків пацієнтів, щоб встановити масштаб і практичну важливість відкриття для людей.
