Ученые обнаружили ключевой ген, способствующий развитию рака

Как белок TGF-бета может одновременно препятствовать развитию рака и способствовать его агрессивному росту? Ученые из Центра Сравнительной Онкологии при Мичиганском Университете (University of Michigan Comprehensive Cancer Center, США) обнаружили ключевой ген, который помог объяснить этот парадокс, а также указал на потенциальную терапевтическую мишень.

Белок TGF-бета является супрессором опухолевого роста и в нормальных клетках контролирует пролиферацию, дифференциацию и другие функции. Однако, когда клетка становится раковой, сигнальный путь TGF-бета мутирует, функция белка изменяется: он больше не контролирует клетку и становится промоутером опухолевого роста – раковые клетки начинают безостановочно делиться. Американские ученые продемонстрировали, что ген Bub1 является ключевым геном, участвующим в регуляции работы рецептора TGF-бета.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Signaling.

По словам руководителя исследования Алнаваза Рехемтулла (Alnawaz Rehemtulla), профессора лучевой терапии и радиологии, содиректора центра Molecular Imaging at the University of Michigan Medical School (США), данные, свидетельствующие об участии гена Bub1 в опухолевом росте на рецепторном уровне, оказались неожиданными для ученых.

«Ген Bub1 хорошо известен благодаря своему участию в процессе деления клеток. Но в этом исследовании ген Bub1 был впервые ассоциирован с белком TGF-бета. По нашему мнению, этот факт может объяснить, почему белок TGF-бета одновременно является и промоутором, и супрессором опухолевого роста», – говорит Рехемтулла.

Исследовательская команда из Мичиганского Университета (University of Michigan, США) разработала способ скрининга генов, регулирующих работу рецептора TGF-бета. Когда был проведен скрининг 720 генов человеческого генома в клетках рака легких и молочной железы, оказалось, что ген Bub1 играет важнейшую роль в сигналинге белка TGF-бета: продукт гена Bub1 связывается с рецептором TGF-бета, благодаря чему последний «включает» злокачественный рост клеток. Когда ученые заблокировали белок Bub1, сигнальный путь TGF-бета прекратил работать.

Поскольку повышенная экспрессия гена Bub1 наблюдается в клетках разных типов рака, разработка лекарственного препарата, таргетно воздействующего на этот ген, была бы целесообразной. Такое химическое соединение уже разработано, но оно еще не готово для тестирования на пациентах. Результаты первоначального лабораторного тестирования позволяют предположить, что ингибитор Bub1 может специфично воздействовать на белок, не повреждая другие части клетки.

«Когда Вы исследуете генную экспрессию при раке, ген Bub1 находится в пятерке изучаемых генов. Более того, уровни экспрессии гена Bub1 коррелируют с исходом заболевания у пациентов с раком легкого и молочной железы. Но нам не были известны причины этого», – говорит Рехемтулла. По его мнению, после того, как ученые продемонстрировали взаимосвязь между Bub1 и TGF-бета, они оказались на шаг ближе к решению вышеуказанного парадокса.

По материалам University of Michigan Health System

Оригинальная статья:
Shyam Nyati, Katrina Schinske-Sebolt, Sethuramasundaram Pitchiaya, Katerina Chekhovskiy, Areeb Chator, Nauman Chaudhry, Joseph Dosch, Marcian E. Van Dort, Sooryanarayana Varambally, Chandan Kumar-Sinha, Mukesh Kumar Nyati, Dipankar Ray, Nils G. Walter, Hongtao Yu, Brian Dale Ross, and Alnawaz Rehemtulla. The kinase activity of the Ser/Thr kinase BUB1 promotes TGF-%u03B2 signaling. Science Signaling, January 2015 DOI: 10.1126/scisignal.2005379