Виявлено білок, що стимулює ріст пухлин кишечника
Команда дослідників з Університету Торонто виявила білок, який підтримує ріст багатьох форм колоректального раку. Проведене ними дослідження, результати якого були опубліковані в науковому виданні Journal of Cell Biology, встановило, що білок під назвою Importin-11 транспортує онкогенний білок β-катенін безпосередньо в ядра клітин раку кишечника, де він стимулює проліферацію клітин, тобто їх неконтрольоване ділення. Вчені спробували інактивувати цей етап транспортування, що дозволило блокувати ріст більшості колоректальних пухлин, викликаних підвищеними рівнями β-катеніну.
Рак кишечника входить до числа найбільш поширених онкологічних захворювань, і захворюваність ним в останні роки невпинно зростає: щорічно у світі діагностують майже 600 000 випадків цього захворювання. Під терміном «колоректальний рак» мається на увазі ціла група пухлин, що розвинулися з клітин слизової оболонки нижніх відділів кишечника, переважно товстої та прямої кишки. Їх небезпека – в здатності швидко метастазувати, проникаючи в навколишні тканини.
Переважна більшість кишечних пухлин викликані мутаціями в гені АРС, який входить до групи генів, що пригнічують розвиток раку. Ці мутації, зокрема, стимулюють надмірну продукцію білка β-катеніну. Великі його концентрації накопичуються в клітинних ядрах, де вони здатні активувати безліч генів, які відповідають за проліферацію клітин і сприяють росту та виживанню колоректальних пухлин. Але про те, як саме цей онкогенний білок після підвищення його рівня проникає в клітинні ядра, до недавнього часу вчені не мали чіткого уявлення.
«Невизначеність молекулярних механізмів, що лежать в основі транспортування β-катеніну в ядра клітин, підштовхнула нас до рішення встановити, які гени необхідні для підтримання безперервної активності цього протеїну в клітинах пухлин кишечника, що є носіями мутацій в гені АРС», – говорить Стефан Анжерс, професор кафедри фармації на фармацевтичному факультеті Університету Торонто.
Використовуючи передову технологію редагування генів CRISPR, команда розробила нову техніку, що дозволила їм просканувати весь геном на предмет виявлення генів, що підтримують активність β-катеніну в злоякісних клітинах кишечника після підвищення його концентрацій, спровокованого мутаціями в АРС. З усіх виявлених генів найбільшу увагу вчених привернув IPO11, що кодує білок під назвою Importin-11, який відомий своєю участю в транспортуванні різних молекул в клітинні ядра.
Спеціалісти з'ясували, що цей протеїн, зв'язуючись з β-катеніном, супроводжує його всередину ядер клітин колоректального раку з мутаціями в гені АРС. Після того як дослідники видалили Importin-11 з цих клітин, вони запобігли проникненню β-катеніну в ядра та активації його цільових генів.
Паралельно вони з'ясували, що рівні цього білка часто підвищені в клітинах пухлин людського кишечника. Крім того, його видалення дозволило придушити ріст новоутворень, сформованих раковими клітинами з мутантним геном АРС.
«Результати нашого дослідження дозволяють зробити висновок, що Importin-11 необхідний для росту колоректальних пухлин», – говорить професор Анжерс. Глибше розуміння того, як саме цей протеїн транспортує β-катенін в клітинні ядра, може допомогти дослідникам розробити нові методи лікування, які будуть блокувати цей процес і тим самим сповільнювати ріст злоякісних утворень кишечника, викликаних мутаціями в гені АРС.