Группой исследователей из университета Рокфеллера во
главе с профессором Винсентом Фишетти разрабатывается новая стратегия
борьбы с бактериальными инфекциями, распространяющимися внутри больниц и
других медицинских заведений. Действие этой стратегии основано на белках,
производимых вирусами. Бактериальные вирусы, или бактериофаги, проникают в
бактериальные клетки и, используя их ресурсы, копируют свои гены для
создания себе подобных, после чего производят ферменты, быстро
расщепляющие клеточную стенку бактерий, и выходят наружу, убивая при этом
приютивших их бактерий.
Исследователи центра по изучению рака Техасского университета
расшифровали молекулярный механизм, в результате которого раковые клетки
приобретают способность отделяться от ткани опухоли и перемещаться в
другие части тела организма. Этот процесс, называемый метастазированием,
приводит к распространению злокачественных опухолей по организму, что
очень сильно затрудняет лечение и зачастую приводит к смерти пациентов
даже в случае успешного удаления первичной опухоли.
Статья, описывающая результаты данной работы, была опубликована в
предварительном on-line выпуске журнала "Nature Cell Biology", в ней
исследователи называют расшифрованный ими механизм "молекулярным
переключателем" и утверждают, что это открытие открывает большие
возможности для разработки новых методов борьбы развитием с метастазов.
То, каким образом опухолевые клетки становятся подвижными и приобретают
способность покидать опухоль и перемещаться по организму, долгое время
оставался загадкой. Механизм, изучением которого занимаются ученые
Техасского университета, позволяет нам разгадать эту загадку. Этот так
называемый "переключатель", представляющий собой фермент GSK-3?, способный
изменять функции белков, может стать ключом к разработке эффективной
противораковой терапии.
Большинство злокачественных опухолей относятся к "солидным опухолям",
образуемым эпителиальными клетками, формирующими оболочки, покрывающие
органы и другие внутренние поверхности организма и служащие для их защиты.
Несмотря на то, что эпителиальные клетки обычно плотно прилегают друг к
другу и между ними существуют сильные межклеточные связи, позволяющие
образуемым ими оболочкам выполнять свои функции, ученым известно, что в
процессе развития организма эмбриональные эпителиальные клетки обладают
способностью перемещаться.
Для того чтобы получить способность передвигаться, эпителиальным
клеткам необходимо приобрести характеристики так называемых
"мезенхимальных" клеток, дающих начало соединительным тканям организма и
клеткам кровеносных сосудов. Такие клетки способны формировать специальные
коллагеновые волокна, позволяющие им "переползать" туда, где они
необходимы в процессе развития.
Исследователи обнаружили, что процесс превращения эпителиальных клеток
в мезенхимальные, в норме происходящий во время эмбрионального развития и
называемый "эпителиально-мезенхимальный переход", может происходить и в
результате развития злокачественной опухоли. Процесс приобретения
опухолевыми клетками способности перемещаться по организму и внедряться в
здоровые ткани очень напоминает процесс приобретения эпителиальными
клетками свойств мезенхимальных клеток. Так как около 90% смертей,
причиной которых являются раковые заболевания, наступают именно в
результате метастазирования опухолей, понимание этого процесса необходимо
для разработки эффективной терапии.
Частично процесс перехода эпителиальных клеток в мезенхимальные был
описан ранее. Было известно, что в эпителиальных клетках содержится много
белка Е-кадгерина, функция которого заключается в прикреплении клеток друг
к другу. Мезенхимальные клетки, напротив, этого белка не содержат, что
позволяет им свободно перемещаться.
Другой известной частью головоломки был фактор транскрипции названный
"снейл" - белок, контролирующий ген, ответственный за выработку
Е-кадгерина. Этот белок способен "выключать" выработку Е-кадгерина, что и
приводит к высвобождению эпителиальных клеток. Недостающей частью
головоломки оставалось вещество, действующее на "снейл" и таким образом
приводящее к прекращению выработки Е-кадгерина.
В результате серии экспериментов был обнаружен вышеупомянутый фермент
GSK-3?, который и контролирует "снейл". Под его воздействием "снейл"
покидает клеточное ядро (где он обычно содержится), выходит в цитоплазму
клетки и там разрушается.
Таким образом, было обнаружено, что если действие "снейла"
контролируется GSK-3?, то опухолевая клетка продолжает синтезировать
Е-кадгерин и сохраняет все свойства неподвижной эпителиальной клетки. В
случае же снижения активности GSK-3? происходит ослабление связей между
клетками и они получают способность передвигаться. Учеными было высказано
предположение, что использование терапии, направленной на стимуляцию
фермента GSK-3?, может снизить способность опухолевых клеток к расселению.
В настоящее время они планируют заняться разработкой такой терапии.
Источник новости: Medical
News Today
Пересказала Е.
Рябцева