Одна з проблем лікування раку – зупинити його метастазування, і нове дослідження розкриває один з фундаментальних механізмів, за допомогою якого це відбувається. Тепер ми знаємо про цей механізм, і, можливо, зможемо його зупинити.
Ключовим у цьому нещодавно відкритому процесі є GRP78, так званий білок-супровідник. Це тип білка, який допомагає згортати або розгортати більші білки, по суті, будуючи їх (або руйнуючи), що потім впливає на їхню біологічну активність та функціональність.
Команда під керівництвом Кека з Медичної школи Університету Південної Каліфорнії (США) виявила, що ракові клітини можуть захоплювати GRP78, використовуючи цей білок для подальшого розповсюдження в організмі та протистояння лікуванню.
Дослідники визначили, що клітини у стані стресу діють по-іншому. (Лю та ін., PNAS, 2023)
Схоже, це відбувається тому, що білок мігрує під час стресу. Зазвичай GRP78 знаходиться в ендоплазматичному ретикулумі клітини, але це дослідження показує, що він переміщується до ядра і змінює поведінку клітини.
“Побачити GRP78 в ядрі, що контролює експресію генів, – повна несподіванка”, – говорить Емі Лі, біохімік і молекулярний біолог з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі.
“Коли мова йде про основні механізми роботи ракових клітин, це щось нове, чого, наскільки мені відомо, ніхто раніше не спостерігав”.
Відкриття було зроблено шляхом аналізу того, як GRP78 регулює ген EGFR, раніше пов’язаний з раком. Для підтвердження міграції GRP78 були використані передові 2D і 3D методи візуалізації, включаючи конфокальну мікроскопію, де окремі пучки світла використовуються для збільшення роздільної здатності.
Клітини з (верхній ряд) і без (нижній ряд) GRP78 – синім показано ядро, зеленим – цитоскелетний білок. (Зе Лю/Амі Лі)
Потім були використані подальші методи, включаючи секвенування РНК (створення знімка активності клітини), щоб ближче познайомитися з тим, що насправді робить білок GRP78. Виявилося, що ключові гени, які він регулював, були залучені до міграції та інвазії клітин.
Ще одним важливим відкриттям, зробленим дослідниками, стало те, як GRP78 зв’язується або взаємодіє з іншим клітинним білком, ID2. Схоже, що GRP78 заважає ID2 виконувати свою звичайну роботу, яка обмежує активність генів, що беруть участь у міграції клітин, включаючи EGFR.
Хоча все це може здатися дуже технічним, як тільки вчені зрозуміють, як білки, такі як GRP78, впливають на метастазування раку, вони зможуть почати думати про те, як їх контролювати. Наприклад, зупинивши рух GRP78 або заблокувавши ID2, ми зможемо запобігти поширенню ракових клітин.
Досягнення цієї стадії потребуватиме набагато більше досліджень, але відкриття в галузі росту ракових клітин – чи то їх потрапляння в кров, чи то поширення в кістки – відбуваються регулярно.
“Це нова концепція, – каже Лі. “Сам білок – це солдат, який виконує роботу, але тепер ми думаємо, що справа не тільки в солдаті, а й у місці його дислокації”.