Учени от университета „Рокфелер“ в Съединените щати откриха един от ключовите механизми, поради които някои видове рак стават устойчиви на лечение.
Раковите клетки растат в изключително враждебна среда с ниски нива на кислород и ограничени ресурси, но въпреки това успяват да се адаптират и да процъфтяват. Новото изследване показва, че при стрес те могат бързо да променят активността на гените си, активирайки програми за оцеляване, които ги правят по-устойчиви и агресивни, съобщава Newsweek.
Нормалните клетки също реагират на неблагоприятни условия чрез активиране на защитни гени, но предизвикателството пред раковите клетки е още по-голямо: те растат в туморна микросреда с липса на кислород и химически стрес, като въпреки това успяват да активират гени, които подпомагат растежа на тумори и метастазиране.
До момента механизмите, чрез които те превръщат неблагоприятните условия в предимство, не бяха напълно разбрани. Новото проучване идентифицира молекулярен „превключвател“, който позволява на раковите клетки на гърдата да избегнат клетъчната смърт и да оцеляват.
Изследването, публикувано в списанието Nature Chemical Biology, се фокусира върху ER+ рак на гърдата – една от най-често срещаните форми на заболяването. Централно в откритието е Медиаторният комплекс, голям транскрипционен коактиватор, който работи заедно с ензима РНК полимераза II (Pol II), отговорен за прехвърлянето на генетична информация от ДНК към РНК.
Субединицата MED1 е ключова за функцията на Pol II и играе важна роля при ER+ рак на гърдата. Изследователите установиха, че MED1 може да бъде модифициран чрез ацетилиране – прикрепване на ацетилна група, което влияе на активността му. При клетъчен стрес – хипоксия, оксидативен или топлинен стрес – протеинът SIRT1 премахва ацетилните групи (деацетилиране), което усилва взаимодействието на MED1 с Pol II и активира защитни гени, подпомагащи оцеляването на клетките.
За да потвърдят ролята на деацетилирането, учените създадоха мутантна версия на MED1, при която липсват шест места за ацетилиране, правейки протеина невъзможен за ацетилиране. В ER+ клетки на рак на гърдата, от които ендогенният MED1 е елиминиран с CRISPR, тези клетки с деацетилиран MED1 образуват тумори, които растат по-бързо и са по-устойчиви на стрес.
Заключението е, че редуването между ацетилиране и деацетилиране функционира като транскрипционен регулаторен превключвател, който позволява на раковите клетки бързо да препрограмират гените си в неблагоприятни условия. При ER+ рак този механизъм подпомага както оцеляването, така и растежа на тумора.
От терапевтична гледна точка, блокирането на този превключвател може да представлява нов подход за лечение, като лиши раковите клетки от основния им механизъм за адаптация към стреса. Все пак учените подчертават, че това е първа стъпка в разбирането на туморната биология и са нужни допълнителни изследвания, за да се разработят ефективни терапии, включително и за други видове рак.
