Ученые разработали новую стратегию борьбы против рака

Команда ученых под руководством доцента Caroline Lee из школы медицины Yong Loo Lin при Национальном университете Сингапура (NUS), в сотрудничестве с доцентом Song Jianxing из кафедры биологических наук научного факультета NUS, разработали новую стратегию борьбы против рака. Они обнаружили, что взаимодействие между двумя белками, а именно FAT10 и MAD2, приводит к возникновению воспалительно-ассоциированных онкологических заболеваний, таких как рак печени (гепатоцеллюлярная карцинома) и колоректальный рак. Нарушение этого уникального взаимодействия может предотвратить рак.

Этот новый прорыв открывает путь для разработки препаратов, которые будут нацелены на конкретное взаимодействие, не затрагивая другие важные клеточные функции молекулы, которая вызывает рак, тем самым сводя к минимуму нежелательные побочные эффекты.

Полученные результаты были опубликованы в престижном американском журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)».

FAT10 является белком, который проявляется преимущественно в тканях иммунной системы, в том числе селезенке и тимусе. В своих предыдущих исследованиях, доцент Lee, которая также проводила совместные встречи выпускников медицинской школы медицины Duke-NUS и Национального ракового центра Сингапура, и ее команда обнаружили, что гиперэкспрессия FAT10 способствует формированию опухоли, ее росту и прогрессии. Однако механизм этого процесса оставался неясным.

В этом последнем исследовании группа исследователей из NUS обнаружила, что FAT10 взаимодействует с белком, называемым MAD2, который служит в качестве привратника деления клеток, для того чтобы убедиться, что каждая клетка получает одинаковое количество хромосом. Когда FAT10 взаимодействует с MAD2, он тянет MAD2 подальше от ее функций привратника, пропуская множество клеток, которые носят аномальное количество хромосом, что приводит к возникновению рака. Исследователи определили трехмерную структуру FAT10, используя современную ядерную магнитно-резонансную (ЯМР) спектроскопию, и в дальнейшем рассмотрели взаимосвязь между двумя белками. За счет использования манипуляций генетическими мутациями, исследователи обнаружили, что при нарушении взаимодействия между FAT10 и MAD2, число хромосом в пораженных клетках восстанавливается, и прогрессия опухоли прекращается, не затрагивая взаимодействие FAT10 с другими известными ключевыми партнерами взаимодействия.

Результаты представили новую парадигму направленной доставки лекарственных препаратов и проложили путь для развития нового низкомолекулярного противоракового ингибитора, нацеленного на конкретное взаимодействие между FAT10 и MAD2.

«Многие современные стратегии направлены на подавление проявления гиперэкспрессивных генов. Однако эти клеточные гены выполняют также и другие функции, кроме вызывания рака. Подавление их проявления может привести к нежелательным побочным эффектам, и это также может сказаться на физиологической функции этих генов. Наша стратегия работает по-другому, так как ее целью является конкретная патологическая функция молекулы «виновника», не затрагивая его других физиологических функций. Это особенно важно для молекулы FAT10, которая является не только причиной раковых образований, но она также гиперэкспрессивна в формировании иммунной реакции», сказала доцент Lee, объясняя значимость работы команды.

Lee и ее команда будут дальше исследовать связь между FAT10 и MAD2. Их цель — выявить и разработать лекарства, которые могут специально нарушить их взаимодействие, чтобы предотвратить образование воспалительно-ассоциированного рака.