Исследовательская группа онкологического центра MUSC Hollings идентифицировала белок, который помогает раковым клеткам организовать себя таким образом, чтобы они могли успешно управлять процессом клеточного деления, несмотря на аномалию, которая должна их обречь. Исследователи продемонстрировали, что нацеливание на этот белок может вызвать беспорядок в раковых клетках, что приведет к гибели раковых клеток, в то время как нормальные клетки останутся нетронутыми.

Команда из лаборатории Озгура Шахина, доктора философии, заведующего кафедрой липидомики и лекарств SmartState на кафедре биохимии и молекулярной биологии, опубликовала свои выводы в журнале Cell Death & Differentiation .

В исследовании рассматриваются амплификация центросом и кластеризация центросом, два относительно неизвестных явления в раковых клетках.

«Амплификация центросом является одним из признаков агрессивного рака», — объяснил Озге Саатчи, аспирант, который был первым автором статьи и получил награду ученого-стажера от Американской ассоциации исследований рака за участие в ее конференции в апреле. и представить исследование.

Во время клеточного цикла нормальных клеток центросома удваивается, превращаясь в две центросомы, готовясь к клеточному делению . Затем эти центросомы организуют физическую инфраструктуру таким образом, что каждая копия в паре хромосом мигрирует в противоположные стороны клетки, которые затем расходятся, образуя две дочерние клетки , точные копии оригинала.

Однако раковые клетки, как правило, имеют несколько центросом. Хотя для раковых клеток выгодно иметь несколько центросом с точки зрения повышенной онкогенности и метастатического потенциала, это также создает проблему во время клеточного деления. Вместо того, чтобы две половинки аккуратно расходились, каждая центросома будет тянуться в своем направлении, разделяя клетку на несколько дочерних клеток без полных наборов хромосом. Это приведет к гибели раковых клеток, за исключением того, что они решают эту проблему, используя тактику, известную как кластеризация центросом.

При кластеризации центросом дополнительные центросомы собираются вместе, как если бы в клетке было только две центросомы. Это позволяет раковым клеткам делиться пополам и выживать.

Исследователи Холлингса идентифицировали белок, называемый трансформирующим кислотным спиральным белком, содержащим белок 3, или TACC3, ответственный за то, чтобы эти раковые клетки с дополнительными центросомами выживали и процветали в процессе клеточного деления. TACC3 избыточно экспрессируется в опухолях с амплификации центросом, что означает, что TACC3 присутствует больше, чем должно быть.

«TACC3 является важным компонентом этого механизма кластеризации центросом», — сказал Сахин. «Они группируют центросомы как одну, затем тянут. Они правильно делятся, затем снова могут вести себя как амплифицированные центросомы. Но этот процесс происходит только в раковых клетках, а не в нормальных клетках. однозначно нацелены на раковые клетки и сохраняют нормальные клетки.

«В химиотерапии основная проблема заключается в том, что вы убиваете все делящиеся клетки», — продолжил он.

Уничтожение всех делящихся клеток, будь то раковые или нормальные клетки, приводит к побочным эффектам, от которых страдают многие пациенты.

Сахин и Саатчи сказали, что нацеливание на TACC3 не только устранит проблему уничтожения нормальных клеток , но также будет означать, что раковые клетки могут быть уничтожены на нескольких стадиях клеточного цикла, вместо того, чтобы ждать стадии деления или митоза. В любой момент времени большинство раковых клеток будут находиться на стадии интерфазы, а не на стадии митоза.

«Этот белок, на который мы нацелены, действует как в митозе, так и в интерфазе — он выполняет уникальные функции на протяжении всего клеточного цикла», — сказал Саатчи. «Митотические ингибиторы, которые тестируются в клинических испытаниях, нацелены только на митотические клетки, и поэтому эффективность низкая, а токсичность высокая. Но для нашей цели мы ожидаем, что это будет эффективно как в митотических, так и в интерфазных клетках, поэтому скорее всего, будет иметь лучшую эффективность».

Исследователи Hollings отметили, что высокие уровни TACC3 связаны с худшими результатами, особенно у пациентов с тройным негативным раком молочной железы.

Команда продолжает изучать TACC3 и митоз, говоря, что многое остается неизвестным о том, как происходит эта самая основная функция клетки.