Ученые открыли новый способ, с помощью которого много изученный ген, способствующий развитию рака, ускоряет болезнь. Открытие предлагает новую стратегию, чтобы остановить прогрессирование рака.
До сих пор исследования в основном были сосредоточены на том, как мутированный ген Myc нарушает способность ДНК к изменению "транскрибируется" в РНК – первый шаг в создании белков, необходимых для роста и функционирования клеток. Но новое исследование показывает, что этот измененный ген Myc, называемый онкогеном, также может действовать непосредственно на заключительном этапе производства белка.
Обнаружение на мышах предполагает, что лекарства, уже доступные для противодействия этому увеличенному производству белка, могут замедлить или остановить безудержный рост рака, вызванный Myc. Ученые предполагают, что рапамицин, например, иммунодепрессант, уже проходящий клинические испытания для лечения рака, может помочь в лечении рака, при котором Myc чрезмерно активен.
Открытие возглавляли доктор философии Давиде Руджеро и доктор философии Мария Барна, ученые факультета Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF).
Результаты исследования опубликованы в журнале "Природа" (18 декабря 2008 г.).
"Контроль производства белка быстро и надежно влияет на поведение клеток," объясняет Руджеро, доцент урологии в Центре комплексного онкологического лечения семьи Хелен Диллер UCSF и соавтор статьи о работе с Барной. "Способность онкогена Myc напрямую изменять этот процесс может вполне объяснять быстрое прогрессирование образования рака."
Ученым уже давно известно, что когда ген Myc мутирует и становится онкогеном, он мешает начальным этапам активности ДНК в ядре клетки. Но как онкоген влияет на последующее производство белков, этап, известный как трансляция, было неизвестно.
"Ген, вызывающий рак, такой как Myc, регулирует множество различных клеточных процессов, и из-за этого очень сложно определить, какие из них наиболее важны для развития рака," говорит Барна, научный сотрудник кафедры биохимии и биофизики UCSF. "Ключом к нашим исследованиям была способность создавать новые генетические инструменты, чтобы остановить действие Myc на производство белка. Это демонстрирует, насколько важен этот процесс для образования рака."
Чтобы проверить, играет ли продукция белка, индуцированная Myc, роль в развитии рака, команда под руководством UCSF генетически скрестила два типа мышей: одна была склонна к раку и сверхэкспрессировала онкоген Myc, а другая была недавно сконструирована для снижения выработки белка. Новое помесь мышей обладало не только хорошо известными деструктивными чертами Myc, но и повышенной способностью подавлять выработку белка.
У этих мышей ограниченная выработка белка восстанавливала почти до нормального уровня рост клеток, деление и защитное жертвоприношение клеток, необходимое для борьбы с раком.
Ученые также обнаружили, что это усилило контроль над так называемыми "перевод" РНК в белки противодействовали нарушению функции хромосом, в противном случае вызванному Myc, и сохраняли функции, жизненно важные для правильного деления клеток. Изменения в генетической целостности клеток признаны отличительными признаками рака, и новые результаты показывают, что Myc может вызывать эти нарушения за счет контроля производства белка.
Исследования показывают, что Myc может нарушить работу ряда генов "вниз по течению" о его повреждении ДНК, говорят ученые.
"Мы обнаружили ранее неизвестную связь между изменениями в синтезе белка и механизмом, с помощью которого клетки поддерживают целостность генома," Руджеро подчеркивает. "Мы обнаружили, что избыточная экспрессия Myc приводит к изменениям в уровнях белка ключевого гена, который необходим для нормального распределения генетического материала между дочерними клетками во время деления клеток."
Он подчеркивает, что полученные данные являются положительным шагом, поскольку они предполагают, что прекращение действия Myc на производство белка с помощью таргетной терапии может предотвратить вредные генетические изменения в клетках, которые приводят к прогрессированию рака.
Источник: Калифорнийский университет в Сан-Франциско