Баланс двух протеинов: ключ к борьбе с лейкемией

Два протеина, которые, как считали ранее, выполняют идентичные функции, на самом деле отвечают за тонкое равновесие, необходимое для предотвращения рака крови – лейкемии.

Об этом открытии ученые Онкологического центра Фокс Чейз сообщают в журнале «Developmental Cell».

По их данным, поддержание баланса между этими протеинами защищает от лейкемии и других заболеваний крови.

Это может быть ключом к разработке принципиально новой лекарственной терапии.

«Наше исследование помогло понять, как именно мы можем оказывать влияние на эту систему для получения клинических результатов. Мы действительно можем восстановить нарушенный баланс», - говорит автор исследования доктор Дэвид Вайст, профессор Онкологического центра Фокс Чейз.

«Rpl22» и «Rpl22-like1» - это два протеина, которые участвуют в процессе синтеза дополнительных клеточных белков. Оба протеина кодируются близкими генами, и ранее ученые полагали, что они выполняют идентичные функции в организме. Доктор Вайст говорит, что они не только не похожи по своим функциям, но и являются антагонистами.

Ученые провели серию экспериментов с использованием лабораторных рыб данио-рерио («дамский чулок») – распространенных модельных организмов для изучения генов человека и других позвоночных. Доктор Вайст выключал у рыбок ген Rpl22. Без этого гена у них не образуются Т-лимфоциты, которые должны бороться с инфекциями. Тот же самый дефект развития возникает и при выключении гена Rpl22-like1. Это доказало, что оба протеина одинаково необходимы для образования Т-лимфоцитов из стволовых клеток.

Когда исследователи пытались восстановить Т-клетки у рыбок без Rpl22 при помощи гена Rpl22-like1, это не работало. А вот сделать наоборот получалось. Эти результаты подвели ученых к мысли, что, несмотря на участие в одних и тех же процессах, протеины выполняют совершенно разные функции.

Чтобы узнать больше об их роли, исследователи взглянули на уровень других протеинов у рыбок с выключенными генами. Без гена Rpl22-like1 в клетках наблюдался низкий уровень белка Smad1 – критически важного элемента для развития стволовых клеток. А когда исчезал Rpl22, уровень Smad1 резко возрастал.

Оказалось, что оба протеина могут прикрепляться к клеточной РНК и управлять синтезом белка Smad1. Это предполагает, что они оба поддерживают некий баланс, регулируя экспрессию Smad1 и дифференцировку стволовых клеток.

«Получается, что Rpl22 – это «педаль тормоза», а Rpl22-like1 – «педаль газа» в системе развития стволовых клеток. Обе эти педали должны работать правильно. Если баланс нарушается, то это приводит к потенциально смертельным последствиям», - поясняет доктор Вайст.

Другими словами, слишком высокий уровень Rpl22 угнетает развитие стволовых клеток, что приводит и к уменьшению содержания зрелых кровяных телец. Слишком высокий уровень Rpl22-like1 («педаль газа») вызывает гиперпродукцию стволовых клеток, что повышает риск лейкемии.

Наблюдения показывают, что уровень Rpl22-like1 очень часто повышен при раке крови, в том числе в 80% случаев острого миелобластного лейкоза. В то же время ученые обнаружили, что при других типах рака ген, кодирующий Rpl22, отсутствует. Доктор Вайст утверждает, что любое нарушение тонкого равновесия между двумя белками может привести к раку.

medbe.ru