Ученые обнаружили ключевой механизм развития рака груди

Фермент, известный как «киназа рака груди», разрушает важный регуляторный белок, запуская цепь онкогенных процессов.

Биология

Медицина

# клеточная регуляция

# опухоли

# рак груди

# фермент

Экспрессия белка SMAD4 в тонком кишечнике / © The Human Protein Atlas / Автор: Plinia Abito

Ученые из Института медицинских исследований Стоуэрса в США провели эксперименты на клеточных линиях молочной железы человека и выяснили новые подробности о белках, которые вовлечены в процесс образования опухолей и метастазирования при раке груди. Статья о результатах исследования опубликована в издании Science Advances.

Одним из маркеров онкологического процесса в молочной железе является фермент BRK — белковая тирозинкиназа, также известная как «киназа рака груди». BRK обнаруживают в образцах 85% пациентов с этим заболеванием. «Мы уже давно знаем, что [ген, кодирующий] BRK функционирует как онкоген и способен вызывать рак молочной железы при мутации или ненормальной экспрессии, — говорит Сайем Миах, один из авторов работы. — Мы хотим знать, может ли BRK самостоятельно управлять развитием рака молочной железы, и если да, то каков механизм процесса».

Изучая функции «киназы рака груди», ученые обнаружили, что этот фермент отрицательно влияет на белок SMAD4. Молекула SMAD4 выполняет функции медиатора между внеклеточными факторами роста и генами внутри клетки. Этот белок — негативный регулятор метастатического потенциала, и предотвращает образование опухолей.

При раке молочной железы SMAD4 часто становится неактивным. Исследователи выяснили, что причиной этого является именно киназа BRK. Фермент фосфорилирует молекулу медиатора, в результате чего SMAD4 становится мишенью для протеасомы — белкового комплекса, который разрушает поврежденные и ненужные белки, разрывая пептидные связи.

BRK-опосредованная деградация белка SMAD4 вызывает подавление опухолевого супрессорного гена FRK, который активно экспрессируется во время G1- и S-фаз клеточного цикла, тормозя рост и предотвращая превращение клеток в раковые. Отсутствие SMAD4 также приводит к увеличению синтеза факторов транскрипции семейств Snail и Slug. Эти молекулы играют важную роль в эпителиально-мезенхимальном переходе клеток — процессе, который в норме наблюдается при развитии эмбриона и заживлении ран, но может приобретать патологические черты и приводить к фиброзу (разрастанию соединительной ткани) и появлению опухолей.

Ученые обнаружили ключевой механизм развития рака груди – иллюстрация к материалу на Naked Science — Процессы, проходящие в клетке с участием SMAD4 (слева) и процессы, проходящие при фосфорилировании SMAD4 «киназой рака груди» / © Washburn Lab

Результаты работы очень важны для понимания молекулярных процессов, лежащих в основе рака молочной железы. Теперь ученые попробуют найти другие молекулы, вовлеченные в разрушение SMAD4, подавление гена FRK и высвобождение факторов транскрипции. «Если мы сможем еще больше расширить наше понимание этой белковой цепи, это поможет выявить новые цели для лечения метастатического рака», — уверен Сайем Миах.

Ранее американские ученые предложили лечить рак груди при помощи замораживания клеток углекислым газом, а исследователи из Швейцарии обнаружили вещество, предотвращающее распространение метастазов при раке груди.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.