В недавнем исследовании, опубликованном в научном журнале Cell Reports, ученые из Медицинского кампуса Аншутц Университета Колорадо (University of Colorado Anschutz Medical Campus) описали открытие и характеристику нового белка, участвующего в механизме подавления различных типов опухолей.
Опухолевые супрессоры – что нужно знать
Понимание того, как развивается рак, имеет решающее значение для разработки эффективных, персонализированных методов лечения рака. Врачам уже давно известно, что рак начинается с мутаций в определенных типах генов. Одними из таких типов генов рака являются так называемые «опухолевые супрессоры». При нормальном функционировании гены-супрессоры опухолей могут остановить неконтролируемую пролиферацию злокачественных клеток и инициировать процесс уничтожения клеток, называемый апоптозом, формой гибели клеток.
Мутации в генах-супрессорах опухолей могут привести к тому, что эти гены потеряют свою функциональность, что в конечном итоге приведет к развитию рака.
Ген-супрессор опухоли под названием TP53 эффективно ограничивает развитие и рост многих различных типов опухолей в организме человека, и это наиболее часто мутирующий ген-супрессор опухоли при развитии рака у человека. Этот ген кодирует белок p53, который одновременно является мощным ингибитором клеточной пролиферации и индуктором апоптоза.
По словам Зденека Андрысика (Zdenek Andrysik), профессора фармакологии Медицинской школы Университета Колорадо и одного из авторов статьи, «более чем в половине случаев рака TP53 не мутирует, а остается в спящем состоянии. Соответственно, многие исследовательские усилия были направлены на разработку лекарственных препаратов, которые могли бы реактивировать эту латентную форму p53 для лечения рака».
«Тем не менее, большинство видов рака реагируют на активацию р53 этими препаратами с временным блокированием клеточной пролиферации. Лучшим ответом на эти препараты будет элиминация раковых клеток посредством апоптоза. Поэтому для нас очень важно понять, какие другие факторы необходимы для эффективной терапии рака, нацеленной на р53».
Материалы и методы исследования
Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, Мария Шварц (Maria Szwarc) и Анна Гуарньери ( Anna Guarnieri), бывшие научные сотрудники отдела фармакологии и соавторы статьи, использовали междисциплинарный экспериментальный подход, в том числе генетический скрининг с использованием технологии CRISPR, чтобы один за другим разрушить все гены в геноме человека и точно определить, какие гены необходимы для полной активации p53.
В результате скрининг идентифицировал белок под названием FAM193A, о котором было очень мало известно, как мощный и широко распространенный позитивный регулятор активности р53.
Результаты научной работы
«Наши последующие исследования показали, что FAM193A необходим для стабилизации белка p53 и его функциональности», — объясняет доктор Шварц. «Результаты показали, что FAM193A взаимодействует с клеточными факторами, которые подавляют функцию p53, белками MDM2 и MDM4, которые обычно сверхактивны при раке. Мы обнаружили, что FAM193A может противодействовать белку MDM4 и, таким образом, раскрывать способность p53 останавливать пролиферацию и выживание раковых клеток. В соответствии с этими выводами мы задокументировали, что высокие уровни FAM193A, обнаруженные в определенных типах опухолей, связаны с лучшим прогнозом для больных раком».
Хоакин Эспиноса (Joaquin Espinosa), профессор фармакологии Медицинской школы Университета Колорадо, директор Института синдрома Дауна Линды Крник и глава исследовательской группы, заявляет: «Было очень мало, если вообще было, информации о функции FAM193A, когда мы идентифицировали его в нашем генетическом скрининге как партнера p53».
Практическая значимость работы
«Однако расширенный компьютерный анализ крупномасштабных наборов данных по сотням типов раковых клеток и опухолей человека выявил четкую функциональную связь между p53 и FAM193A. Эти открытия приближают нас на один шаг к эффективной терапии рака на основе p53, которая должна учитывать FAM193A. Будущие исследования будут направлены на поиск способов усиления активности этих влияющих друг на друга факторов для эффективного подавления опухоли».
Авторы другого исследования выяснили, как травмы головы могут вызвать опухоль головного мозга.