Белок, естественным образом вырабатываемый в организме, как выяснилось, способен подавлять метастазирование рака молочной железы. По крайней мере, такие свойства он продемонстрировал в опытах на мышиных моделях человеческих опухолей, которые провели исследователи Бэйлорского медицинского колледжа. Они также установили, что высокие уровни этого белка являются маркером лучшей выживаемости при раке груди.
Результаты исследования, обнародованные в последнем выпуске авторитетного медицинского журнала Nature Communications, указывают, что протеин AKAP8 подавляет процесс метастазирования, препятствуя выработке других белков, которые стимулируют метастатическое поведение злокачественных клеток. Это открытие, по словам ученых, прокладывает путь к созданию новых методов борьбы с метастатическим раком.
Рак молочной железы является самым распространенным онкологическим заболеванием среди женского населения во всем мире. Сегодня с появлением новых способов ранней диагностики и эффективного лечения он уже не так смертоносен, как несколько десятилетий назад. Локализованные опухоли груди в большинстве своем хорошо поддаются лечению и, как правило, не рецидивируют. Но если болезнь была выявлена на стадии метастазирования, когда рак начал распространяться по организму, формируя вторичные очаги в других частях тела, справиться с ней будет намного сложнее.
Американские ученые, по всей вероятности, нашли способ предотвратить метастазирование опухолей молочной железы. «Наша лаборатория изучает клеточные механизмы, которые управляют метастазированием рака груди, – говорит ответственный автор исследования доцент кафедры молекулярной генетики и клеточной биологии Центра рака молочной железы Бэйлорского медицинского колледжа доктор Чонхуэй Ченг. – В предыдущем исследовании мы представили первое доказательство того, что альтернативный сплайсинг, который позволяет клеткам переключаться между различными формами одного и того же белка, может контролировать метастазирование».
Альтернативный сплайсинг играет огромную роль в адаптации всех живых существ. Это естественный процесс, который помогает клеткам выполнять множество самых разных функций – от заживления ран до эмбрионального развития. С его помощью они могут строить большое количество белков из ограниченного числа генов. Происходит это за счет комбинирования разных участков одного и того же гена. Это все равно, что составить несколько нарядов, по-разному комбинируя ограниченное количество предметов одежды. У людей почти 95% всех генов подвергаются альтернативному сплайсингу.
Совсем недавно ученые выяснили, что этот механизм также вовлечен в онкологический процесс. В том исследовании доктор Ченг и ее коллеги показали, что из двух различных форм белка CD44, которые можно получить альтернативным сплайсингом, только одна связана с выживанием опухолевых клеток. Эти данные были подтверждены другими исследованиями в области рака молочной железы и иных типов онкологии.
В текущем исследовании команда изучала, как альтернативный сплайсинг способствует метастазированию опухолей. Для этого ученые искали белки, вовлеченные в этот процесс.
AKAP8 удерживает клетки от метастазирования
Команда провела скрининг клеток в попытках отыскать протеины, функционирующие как модуляторы альтернативного сплайсинга, которые предотвращают переход клеток в метастатическое состояние. Они обнаружили определенное количество белков, которые потенциально могли играть ключевую роль в управлении метастатическим процессом, и выделили среди них один – AKAP8.
«Мы изучили его на животных моделях метастатического рака молочной железы человека и обнаружили, что низкие концентрации этого белка в злокачественных клетках способствуют распространению болезни, – поясняет доктор Ченг. – И, наоборот, искусственное увеличение уровня AKAP8 подавляет метастазирование».
Все это указывает на то, что обнаруженный белок играет важную роль в управлении продуктами альтернативного сплайсинга, вовлеченными в метастатический процесс. С его помощью можно не только предсказывать исход лечения для пациентов с распространившимся раком груди, но и тормозить его прогрессирование.
На следующем этапе исследователи задались целью выяснить, как именно AKAP8 управляет своими функциями, подавляющими метастазирование. Они установили, что помимо регулирования альтернативного сплайсинга белка CD44, он также управляет этим процессом у другого белка – CLSTN1. В результате баланс смещается в сторону синтеза одной из форм этого протеина, которая помогает предотвратить переход раковых клеток в метастатическое состояние. Ранее об этой функции CLSTN1 было неизвестно.
«Мы полагаем, что модуляторы альтернативного сплайсинга участвуют в сложном регулировании множества разных клеточных белков, таких как CD44 и CLSTN1. В этом процессе, в частности, участвует два типа модуляторов. Один тип, вроде AKAP8, направляет альтернативный сплайсинг в сторону строительства белков, которые помогают клеткам оставаться в нормальном состоянии. Другой тип смещает баланс в сторону производства протеинов, стимулирующих метастатическую трансформацию клеток, – объясняет доктор Ченг. – Нарушение этого баланса приводит к более быстрому прогрессированию опухоли. Изучая, как поддерживается этот баланс, и факторы, которые его нарушают, мы надеемся получить новые данные о регуляции метастазирования опухоли, которые могут привести к появлению новых, более действенных способов лечения смертельно опасного метастатического рака».
