Исследователи рака мечтают о том дне, когда они смогут заставить опухолевые клетки трансформироваться обратно в нормальные клетки, которыми они когда-то были. Теперь исследователи из кампуса клиники Майо во Флориде обнаружили способ потенциально перепрограммировать раковые клетки до нормального состояния.
Открытие, опубликованное в журнале Nature Cell Biology, представляет собой "неожиданная новая биология, которая предоставляет код, программное обеспечение для выключения рака," говорит старший научный сотрудник исследования Панос Анастасиадис, доктор философии.D., заведующий кафедрой биологии рака кампуса клиники Мэйо во Флориде.
Этот код был раскрыт после открытия, что адгезионные белки – клей, который удерживает клетки вместе – взаимодействуют с микропроцессором, ключевым игроком в производстве молекул, называемых микроРНК (миРНК). MiRNA организуют целые клеточные программы, одновременно регулируя экспрессию группы генов. Исследователи обнаружили, что когда нормальные клетки контактируют друг с другом, определенная подгруппа miRNA подавляет гены, которые способствуют росту клеток. Однако, когда адгезия в раковых клетках нарушается, эти miRNA неправильно регулируются, и клетки вырастают из-под контроля. В лабораторных экспериментах исследователи показали, что восстановление нормальных уровней miRNA в раковых клетках может обратить вспять этот аберрантный рост клеток.
"Исследование объединяет две до сих пор не связанные между собой области исследований – межклеточную адгезию и биологию миРНК – для решения давней проблемы о роли белков адгезии в поведении клеток, которая ставила ученых в тупик," говорит ведущий автор исследования Антонис Куртидис, Ph.D., научный сотрудник Dr. Лаборатория Анастасиадиса. "Что наиболее важно, он раскрывает новую стратегию лечения рака," он добавляет.
Эта проблема возникла из-за противоречивых сообщений о E-кадгерине и катенине p120 – адгезионных белках, которые необходимы для образования нормальных эпителиальных тканей и которые долгое время считались супрессорами опухолей. "Однако мы и другие исследователи обнаружили, что эта гипотеза не кажется верной, поскольку и E-кадгерин, и p120 все еще присутствуют в опухолевых клетках и необходимы для их развития," Доктор. Анастасиадис говорит. "Это привело нас к мысли, что эти молекулы имеют две стороны: хорошее, поддерживающее нормальное поведение клеток, и плохое, которое стимулирует онкогенез."
Их теория оказалась верной, но что регулировало это поведение, до сих пор неизвестно. Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи изучили новый белок под названием PLEKHA7, который связывается с E-кадгерином и p120 только наверху, или "апикальный" часть нормальных поляризованных эпителиальных клеток. Исследователи обнаружили, что PLEKHA7 поддерживает нормальное состояние клеток с помощью набора miRNA, привязав микропроцессор к E-кадгерину и p120. В этом состоянии E-кадгерин и p120 проявляют свои хорошие стороны, подавляющие опухоль.
тем не мение, "когда этот комплекс апикальной адгезии был нарушен после потери PLEKHA7, этот набор miRNAs был неправильно регулируется, и E-кадгерин и p120 переключились на сторону, чтобы стать онкогенными," Доктор. Анастасиадис говорит.
"Мы считаем, что потеря апикального комплекса PLEKHA7-микропроцессор является ранним и в некоторой степени универсальным событием при раке," он добавляет. "В подавляющем большинстве исследованных нами образцов опухолей человека эта апикальная структура отсутствует, хотя E-кадгерин и p120 все еще присутствуют. Это эквивалентно мчащемуся автомобилю с большим количеством газа (плохой p120) и без тормозов (микропроцессорный комплекс PLEKHA7).
"Вводя пораженные миРНК в раковые клетки для восстановления их нормального уровня, мы должны иметь возможность восстановить тормоза и восстановить нормальную функцию клеток," Доктор. Анастасиадис говорит. "Первоначальные эксперименты с некоторыми агрессивными типами рака действительно очень многообещающие."