Исследователи из Каролинского института (Karolinska Institutet) в Швеции обнаружили новый механизм, который делает гены сверхактивными. Результаты исследования, опубликованные в научном журнале Nature Genetics, создают условия для совершенно новых стратегий борьбы с раком.
Актуальность проблемы
Исследователи давно знают, что некоторые гены могут вызывать рак при чрезмерной активности, но то, что происходит внутри клеточного ядра, когда рак развивается, до сих пор остается загадкой.
Результаты научной работы
В исследовании обнаружен ген MYC, который является необходимым для нормального роста клеток. Однако, если ген мутирует и / или становится сверхактивным, это может привести к аномальному росту клеток и раку. Ранее известно, что так называемые супер-энхансеры, большие области в ДНК, которые развиваются вблизи генов рака, могут сделать ген MYC сверхактивным. Текущее исследование расширяет наше понимание того, как происходит этот процесс, подчеркивая, как сигналы окружающей среды могут сочетаться с архитектурой ядра клетки, вызывая избыточную экспрессию. С помощью новых лабораторных методов и компьютерных моделей исследователи показывают, как активация пути сигнальной молекулы WNT заряжает супер-энхансер белками, которые привлекают ген MYC в поры ядра клетки. Поры расположены на мембране ядра клетки и контролируют поток информации между ядром клетки и цитоплазмой. Когда ген MYC прикрепляется к ядерным порам и копируется в так называемую РНК-мессенджер (мРНК), это значительно увеличивает вероятность того, что его мРНК экспортируется из ядра клетки в цитоплазму. мРНК работает как матрица для образования белка MYC, который контролирует способность клетки расти. Поскольку мРНК MYC разрушается не так эффективно в цитоплазме, как в клеточном ядре, этот механизм постепенно приводит к аномально высоким уровням белка MYC и, следовательно, к неконтролируемому росту рака.
Используя фармацевтические препараты, которые подавляют передачу сигналов WNT, исследовательская группа смогла предотвратить транспортировку супер-энхансера и закрепление гена MYC в ядерных порах. Это привело к нормальным уровням белка MYC в цитоплазме, не влияя на скорость образования мРНК в ядре.
«Наши результаты предлагают совершенно новый взгляд на то, как гены рака могут стать сверхактивными», — говорит Анита Гендор из Каролинского института. «Поскольку этот принцип специфичен для раковых клеток, это открывает возможность для новых целевых лекарственных средств, которые не наносят вреда нормальным клеткам».
Следующим шагом будет выявление новых лекарственных веществ, которые прерывают различные части процесса. Исследователи надеются, что результаты могут способствовать открытию новых методов лечения рака, которые менее вредны, чем, например, облучение и химиотерапия.
«Сильной стороной нашего исследования является выявление ранее неизвестного процесса, который увеличивает возможность поиска комбинаторных лекарственные препаратов и тем самым прокладывает путь к значительно более эффективной терапии больных раком», — резюмирует Анита Гендор.
Авторы другого исследования утверждают, что гены HNF4A и HNF4G отвечают за развитие рака кишечника.
