AlterMedicina.com

29 июня 2007 года

Подводные лодки имеют перископы. Насекомые— усики, принимающие сигналы. Но, как выяснилось в современной биологии, большинство высокоорганизованных клеток имеют свои антенны, называемые цилиями. Цилии—это волосоподобные чрезвычайно маленькие структуры, торчащие подобно антеннам снаружи клеточных мембран для детектирования сигналов роста клеток. В новом исследовании, опубликованном в журнале Центра онкологических исследований в США (June 29 issue of Cell, Fox Chase Cancer Center) исследователи обращают внимание на жёсткую связь между ясностью клеточных сигналов, развитием онкологических заболеваний и дегенеративными процессами в биохимических механизмах, ответственных за восприятие цилиями сигналов.

Сенсорные ощущения клеток, основанные на сигналах передающимися цилиями, имеют важнейшее значение для эмбриональных клеток, которые впоследствии должны сформироваться в нормального младенца.

Дефекты в цилиях могут спровоцировать многочисленные нарушения, включая кисту в почках, бесплодие, проблемы дыхания, перемещение органов с обычных мест (например, сердце с правой стороны), предрасположенность к избыточной полноте, диабету и высокому кровяному давлению. В каждом случае клетки не получают соответственного сигнала роста и начинают развиваться ненормально. К этому списку исследователи добавили на сегодняшний день развитие раковых заболеваний.

«Многие виды рака развиваются в связи с дефектами клеточных сигнальных систем, и мы думаем, что нам удалось идентифицировать существующие сигнальные связи» —подчёркивает биолог Эрика Големис из Центра онкологических исследований в США (Fox Chase Cancer Center, molecular biologist Erica A. Golemis, Ph.D.)

Големис вместе с коллегами открыли два новых вида белков, играющих важнейшую роль в развитии рака и метастазировании. Белки HEF1 и Aurora A имеют неожиданно важнейшую роль в механизме временного исчезновения цилий, присутствующих при нормальном размножении клеток. Белки HEF1 и Aurora A включают механизм, при котором образуется третий вид белка HDAC6. Это приводит к «разборке антенн» на неограниченный срок.

Механизм образования и развития цилий у нормальных клеток ещё не до конца ясен, но исследователи склоняются к мысли, что именно цилии ответственны за временной цикл деления клеток. Общим моментом является потеря раковыми клетками цилий, что и объясняет, каким образом опухолевым клеткам не удаётся соответственно реагировать на сигналы, останавливающие рост нормальных клеток.

Таким образом, открытие механизма действий белков HEF1 и Aurora A, уничтожающих цилии, намного лучше объясняет скрытые механизмы развития раковых заболеваний.

Белки HEF1 и Aurora A не являются чем-то новым для Големнис и её команды. Големнис изучала механизмы действий HEF1 в течение 10 лет, с тех пор, как она впервые идентифицировала этот ген. Она первая открыла, что этот белок отвечает за контроль над развитием нормальных и инвазивных (агрессивных) раковых клеток. В лаборатории Големнис также удалось выяснить, что HEF1 иAurora A вмешиваются в механизм митоза (разделения хромосом) в процессе деления клеток.

Предположительно, при многих видах раковых заболеваний, включая рак груди, колоректальный рак и лейкемия продуцируется большое количество белка Aurora A. В 2006 году избыточное продуцирование белка HEF1 (также известного под названием NEDD9), как ведущего реагента в метастазах, было обнаружено в трети случаев меланомы и в некоторых случаях рака мозга (глиобластома).

Но механизм действия этих белков на цилии был обнаружен только теперь. Исследование открывает новые перспективы в лечении раковых заболеваний. Начались клинические испытания очень маленького размера молекул-ингибиторов Aurora A и HDAC6, одновременно селективно стабилизирующие цилии. Клинические испытания помогут лучше выявить механизмы воздействий ингибиторов на определённые точки в белках Aurora A и HDAC6 с целью конкретного определения впоследствии лечебного эффекта на различные виды рака.

Ссылки по теме:

Science Daily
GEN News