Американские исследователи изучили процесс, позволяющий опухолям расти в условиях, токсичных для здоровых клеток. В основе процесса лежит клеточный механизм реакции несвернутых белков (unfolded protein response). В норме этот механизм защищает от накопления чрезмерного количества белков, не давая клеткам разрастаться.
Реакция несвернутых белков служит страховкой в тех случаях, когда по каким-то причинам нарушается процесс сворачивания новых белков в эндоплазматическом ретикулуме — одном из органоидов клетки. Неправильно свернутая структура цепи приводит к появлению неактивных белков с отличающимися от нормальных свойствами. Чтобы «неправильные» соединения не накапливались, клетка запускает реакцию, которая замедляет формирование новых белков. Если клетка накапливает слишком много «неправильных» протеинов, она погибает. По данным новой работы, раковые клетки смогли избегать гибели, используя связь между реакцией несвернутых белков и циркадными (суточными) ритмами клеток.
Исследователи искусственно активировали механизм реакции несвернутых белков в клетках остеосаркомы. Выяснилось, что этот процесс меняет уровень белка BMAL1 — одного из основных белков, контролирующих суточные ритмы. Вместе с белком CLOCK он регулирует экспрессию множества генов, связанных с циркадными ритмами. Пока механизм реакции был активен, уровень BMAL1 оставался низким вне зависимости от времени суток, и ритм начал сбиваться. В этих условиях раковые клетки выживали, а здоровые погибали. Когда ученые искусственно усилили выделение BMAL1 в клетках лимфомы Беркитта, рост опухоли замедлился.
Также ученые проанализировали ряд случаев онкологических заболеваний и выяснили: больные раком молочной железы, желудка и легких жили в среднем дольше, если уровень BMAL1 у них был выше. Исследователи пришли к выводу, что при более высоком уровне BMAL1 реакция несвернутых белков не до конца подавляет синтез белков в здоровых клетках — в этих условиях клеткам опухоли становится труднее выжить.
По словам исследователей, взаимосвязь суточных ритмов и активности клеток предстоит изучить подробнее. Возможно, в дальнейшем онкологи будут учитывать, в какое время суток лекарственные препараты наиболее эффективны.
Исследование опубликовано в журнале Nature Cell Biology.
Ранее циркадные ритмы связывали с воспалительными реакциями организма.
Наука
Наталья Пелезнева
