Как один белок помогает десяткам злокачественных опухолей

Протеин с-Мус, один из известнейших онкобелков, способствует развитию едва ли не всех возможных опухолей благодаря своей способности усиливать в клетке активность всех её работающих генов.

Белок c-Myc известен как один из самых опасных онкобелков. Если в опухоли повышается его уровень, это означает очень плохой прогноз. Повышенная активность гена c-Myc сопровождается рецидивами болезни, метастазированием, бурным ростом опухоли — и, как итог, резко увеличивается вероятность смертельного исхода. При этом с-Мус необычайно важен для нормального деления клетки. Причём, если уровень с-Мус выходит за допустимые рамки, в клетке включается программа апоптоза, то есть клетка предпочитает лучше умереть, чем дать волю этому белку.

В раковых клетках этот предохранитель не действует, поэтому в них с-Мус делает что хочет.

Однако, несмотря на тысячи статей, посвящённых с-Мус, учёные никак не могли выяснить, как именно он помогает раковым клеткам. Большинство сходилось на мысли, что в клетке есть гены-мишени с-Мус, у которых он целенаправленно меняет активность — стимулирует или подавляет. Предполагалось, что некоторые из таких мишеней помогают онкоклетке справиться с трудностями: недостатком кислорода, химиотерапией и т. д. Однако с-Мус каким-то образом ухитряется быть полезным огромному числу видов опухолей. А каждая опухоль живёт в своём специфическом окружении и имеет особый профиль генетической активности. И исследователи становились в тупик: как один белок может быть столь универсальным? Как он может действовать на такую армию генов, причём так, что результат его активности всякий раз одинаков?

Эксперименты специалистов из Института биомедицинских исследований Уайтхеда (США) подсказали простое и изящное решение «загадки с-Мус». В каждой клетке, в том числе раковой, есть собственная активная генетическая программа, набор генов, которыми клетка в данный момент активно пользуется. Так вот, с-Мус не вносит изменений в программу, а просто многократно усиливает её. У каждого гена есть регуляторные последовательности, с которыми связываются белки-активаторы. Обычно такие активаторы обладают какой-никакой специфичностью, то есть садятся на одни гены и не садятся на другие. с-Мус же садится на всё. Он тотально усиливает работу всех активных генов. Общее свойство всех видов опухолей — расти, метастазировать и сопротивляться лечению, и, какие бы гены в каждом отдельном виде опухолей ни были задействованы, с-Мус их усилит за счёт своей феноменальной неразборчивости.

Именно поэтому избыточный уровень с-Мус может сам по себе вызывать рак. Ведь в этом случае в клетке повышается уровень всех белков, в том числе тех, что обычно необходимы клетке в малых дозах. В больших количествах эти белки приводят к злокачественному перерождению клетки — и это становится возможным при сверхактивном с-Мус.

Можно ли использовать зависимость раковых клеток от с-Мус для разработки новых методов лечения? Как пишут исследователи в журнале Cell, если у больных раком мышей хотя бы на короткое время подавляли активность с-Мус, опухоли переставали расти и очень быстро теряли в размерах. И хотя такие ткани, как эпителий кишечника и кровь, сами по себе нуждаются в с-Мус, краткое подавление его активности не приводило к серьёзным побочным эффектам, и нормальные ткани восстанавливали свою активность.

Однако, по словам учёных, чтобы ограничить опухоль в росте, вовсе не обязательно полностью отключать сакраментальный белок. Теоретически, если научиться настраивать уровень с-Мус в клетке, можно подавить рост любой опухоли, не боясь повредить здоровым тканям.

Подготовлено по материалам Института биомедицинских исследований Уайтхеда.

Протеин с-Мус, один из известнейших онкобелков, способствует развитию едва ли не всех возможных опухолей благодаря своей способности усиливать в клетке активность всех её работающих генов.

Белок c-Myc известен как один из самых опасных онкобелков. Если в опухоли повышается его уровень, это означает очень плохой прогноз. Повышенная активность гена c-Myc сопровождается рецидивами болезни, метастазированием, бурным ростом опухоли — и, как итог, резко увеличивается вероятность смертельного исхода. При этом с-Мус необычайно важен для нормального деления клетки. Причём, если уровень с-Мус выходит за допустимые рамки, в клетке включается программа апоптоза, то есть клетка предпочитает лучше умереть, чем дать волю этому белку.

В раковых клетках этот предохранитель не действует, поэтому в них с-Мус делает что хочет.

Однако, несмотря на тысячи статей, посвящённых с-Мус, учёные никак не могли выяснить, как именно он помогает раковым клеткам. Большинство сходилось на мысли, что в клетке есть гены-мишени с-Мус, у которых он целенаправленно меняет активность — стимулирует или подавляет. Предполагалось, что некоторые из таких мишеней помогают онкоклетке справиться с трудностями: недостатком кислорода, химиотерапией и т. д. Однако с-Мус каким-то образом ухитряется быть полезным огромному числу видов опухолей. А каждая опухоль живёт в своём специфическом окружении и имеет особый профиль генетической активности. И исследователи становились в тупик: как один белок может быть столь универсальным? Как он может действовать на такую армию генов, причём так, что результат его активности всякий раз одинаков?

Эксперименты специалистов из Института биомедицинских исследований Уайтхеда (США) подсказали простое и изящное решение «загадки с-Мус». В каждой клетке, в том числе раковой, есть собственная активная генетическая программа, набор генов, которыми клетка в данный момент активно пользуется. Так вот, с-Мус не вносит изменений в программу, а просто многократно усиливает её. У каждого гена есть регуляторные последовательности, с которыми связываются белки-активаторы. Обычно такие активаторы обладают какой-никакой специфичностью, то есть садятся на одни гены и не садятся на другие. с-Мус же садится на всё. Он тотально усиливает работу всех активных генов. Общее свойство всех видов опухолей — расти, метастазировать и сопротивляться лечению, и, какие бы гены в каждом отдельном виде опухолей ни были задействованы, с-Мус их усилит за счёт своей феноменальной неразборчивости.

Именно поэтому избыточный уровень с-Мус может сам по себе вызывать рак. Ведь в этом случае в клетке повышается уровень всех белков, в том числе тех, что обычно необходимы клетке в малых дозах. В больших количествах эти белки приводят к злокачественному перерождению клетки — и это становится возможным при сверхактивном с-Мус.

Можно ли использовать зависимость раковых клеток от с-Мус для разработки новых методов лечения? Как пишут исследователи в журнале Cell, если у больных раком мышей хотя бы на короткое время подавляли активность с-Мус, опухоли переставали расти и очень быстро теряли в размерах. И хотя такие ткани, как эпителий кишечника и кровь, сами по себе нуждаются в с-Мус, краткое подавление его активности не приводило к серьёзным побочным эффектам, и нормальные ткани восстанавливали свою активность.

Однако, по словам учёных, чтобы ограничить опухоль в росте, вовсе не обязательно полностью отключать сакраментальный белок. Теоретически, если научиться настраивать уровень с-Мус в клетке, можно подавить рост любой опухоли, не боясь повредить здоровым тканям.

Подготовлено по материалам Института биомедицинских исследований Уайтхеда.