Противоопухолевый белок может стимулировать рак

Противоопухолевый белок р53, который играет важную роль в защите организма от опухолей, одновременно стимулирует распространение некоторых видов рака.

Сотрудники Университета Калифорнии в Сан-Диего (США) продемонстрировали, что в определенных ситуациях белок р53 подстегивает метаболизм раковых клеток.

В своей публикации на страницах Cancer Cell исследователи пишут, что результаты их работы следует учитывать при создании новых противоопухолевых препаратов.

«Общепринятым считается утверждение, что р53 подавляет рак, но в нашем исследовании мы обнаружили весомые аргументы против этого. При некоторых видах рака он оказывает обратное действие, стимулируя рост опухоли», - утверждает соавтор проекта Янг Ксю, профессор биологических наук UCSD.

Злокачественные опухоли и белок р53
Вышеупомянутый белок помогает контролировать рост и пролиферацию клеток. р53 реагирует на стресс, которому подвергается клетка в результаты нарушения целостности ДНК либо других неблагоприятных событий, останавливая дальнейшее неправильное развитие клетки и запуская апоптоз – запрограммированную клеточную смерть. Следовательно, этот белок не позволяет продолжать род мутировавшим клеткам, в том числе проявляющим признаки злокачественности. Это должно предотвращать рак на самом старте.

Поскольку р53 защищает наш организм от катастрофических последствий повреждения ДНК, ученые называли этот протеин «стражником генома». Уничтожая взбунтовавшиеся клетки, он служит одним из ключевых элементов нашей противоопухолевой защиты. Но мутации гена р53 могут превратить этот белок в настоящее топливо для рака.

Калифорнийские ученые выяснили, что ген, который кодирует данный протеин, является одним из «наиболее часто мутирующих» при злокачественных новообразованиях у человека. Следовательно, нарушение активности р53 или его отключение – одна из основных причин рака.

Между тем, р53 считается хорошо изученной молекулой, которой уделяют большое внимание биотехнологи. Еще в 2010 году «защитник генома» на PubMed упоминался свыше 50 000 раз – имеются в виду только упоминания в научных и биомедицинских статьях.

Р53 стимулирует рак печени
Теперь ученые выразили обеспокоенность по поводу «дикого», то есть не подвергшегося мутациям белка, который встречается у большинства здоровых людей. В экспериментах этот нормальный р53 стимулировал рак вместо того, чтобы защищать от болезни.

После многолетнего изучения гепатоцеллюлярной карциномы (наиболее частого вида рака печени), авторы с удивлением обнаружили: «дикий» р53 активирует обмен веществ опухолевых клеток, как в организме лабораторных мышей, так и в культурах человеческой ткани. Это может объяснить хорошо известный онкологам парадокс: хотя большинство видов рака содержат мутантные формы белка р53, при некоторых опухолях (включая гепатоцеллюлярную карциному) мутация р53 встречается относительно редко.

Секрет оказался прост: эти опухоли процветают даже с нормальным белком.

Митохондрии, PUMA и гликолиз
Клетки получают большую часть своей энергии за счет специальных органелл – митохондрий. Митохондрии вырабатывают «топливо» в виде молекул АТФ, используя при работе химический процесс окислительного фосфорилирования. Однако в раковых клетках митохондрии предпочитают менее эффективный гликолиз, а окислительное фосфорилирование отходит на второй план. Это переключение на гликолиз происходит с участием р53 и другого белка под названием р53-зависимый модулятор апоптоза (PUMA). В норме эта молекула должна приказывать раковым клеткам самоуничтожиться.

Вместо запрограммированной клеточной смерти и фактического самоизлечения от рака в организме происходит совершенно обратное. PUMA вместе с «напарником» р53 помогает клеткам переключиться на гликолиз и обеспечивать растущую опухоль энергией.

Профессор Ксю поясняет, почему так происходит. Ограничивая окислительное фосфорилирование, которое генерирует «геномные токсины», р53 на самом деле предотвращает рак. Но как только рак появился, переход на гликолиз только способствует развитию болезни.

По словам профессора, это открытие должно служить предупреждением всем, кто занимается разработкой противораковых препаратов. Если новые лекарства будут усиливать «дикий» белок р53, результат при раке печени и некоторых других опухолях окажется ужасным.

medbe.ru