Российские учёные совместно с зарубежными коллегами обнаружили природный механизм, способный подавлять энергетический обмен в клетках рака толстой кишки. По их данным, фермент каспаза?2 выполняет функцию «тормоза» для дыхания опухолевых клеток, лишая их энергии, необходимой для роста.
Результаты работы, профинансированной грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Cell Communication and Signaling. Каспаза?2 давно известна как фермент, вовлечённый в процессы клеточной гибели.
Новое исследование, проведённое совместной группой учёных из Института молекулярной биологии имени Энгельгардта РАН, МГУ имени Ломоносова, Каролинского института (Швеция) и Университета Танта (Египет), выявило у этого белка ещё одну, ранее не описанную функцию — регуляцию клеточного дыхания. Ученые установили, что в опухолевых клетках, лишённых каспазы?2, митохондрии функционируют активнее и потребляют на 20–40% больше кислорода.
Обнаружилось, что при отсутствии этого регулятора ключевой фермент дыхательной цепи — сукцинатдегидрогеназа — становится гиперактивным, что приводит к повышенному образованию реактивных форм кислорода.
Если в нормальных клетках такие молекулы вызывают повреждения, то в раковых, как показали эксперименты, они стимулируют рост. Следовательно, дефицит каспазы?2 делает опухоль более агрессивной.
«Мы подтвердили описанный механизм на специально выведенной нами линии мышей, не продуцирующих каспазу?2. Примечательно, что эффект зависит от пола животных и проявляется только у самок», — рассказала участница проекта, младший научный сотрудник Института молекулярной биологии имени Энгельгардта РАН Мария Япрынцева. По словам руководителя лаборатории исследований механизмов апоптоза факультета фундаментальной медицины МГУ имени Ломоносова, профессора Бориса Животовского, выбор модели был обусловлен не случайно.
«Колоректальный рак — вторая по значимости причина смертности от злокачественных новообразований в мире. Для первоначального подтверждения концепции это универсальная модель», — пояснил Животовский. Ученые, однако, осторожны в обобщениях.
«Говорить о значении этого открытия для других типов рака пока преждевременно. Нужно всё тщательно проверить», — добавил он.
Участники исследования отмечают, что новое знание о роли каспазы?2 может лечь в основу разработки терапевтических стратегий. «В дальнейшем мы намерены использовать этот механизм при создании новых противоопухолевых препаратов, усиливающих или имитирующих активность каспазы?2, чтобы лишать опухоль ресурсов для роста и деления», — подвела итог участница проекта, аспирантка факультета фундаментальной медицины МГУ имени М. Ломоносова Айгун Мамедова.