Обнаружен ген, подавляющий рост рака

Новое исследование показало, что ген gasdermin E, который подавляется при многих раковых заболеваниях, может ингибировать рост опухоли, вызывая клеточную гибель.

«Мы обнаружили, что gasdermin E может играть важную роль в контроле злокачественных новообразований» - отметил автор исследования, Томас Икинс, профессор биохимиии и молекулярной биологии в Онкологическом центре Сидни Киммела.

Результаты работы ученых были опубликованы в журнале «Nature Communications».

В раковых клетках молочной железы, желудка и колоректального рака, экспрессия гена gasdermin E в несколько раз ниже, чем в нормальных клетках. Почему рак снижает экспрессию этого гена, не известно. Предыдущие исследования показали, что gasdermin E проинимает участие в программе гибели клеток, когда фермент клеточной гибели, каспаза-3, расщепляет его. Расщепленный ген создает отверстия во внешней мембране клетки. Отверстия, в свою очередь, вызывают вздутие и разрыв клетки. Ученые предположили, что этот механизм может сработать и в раковых клетках.

Когда клетки умирают, они проходят ряд скоординированных, заранее запрограммированных, шагов для своего самоуничтожения или апоптоза. Когда исследователи обработали раковые клетки химиотерапевтическим препаратом, запускающим «каскад смерти», они обнаружили, что gasdermin E способствует апоптозу, образуя отверстия не только в клеточной мембране, но и в мембране клеточных «электростанций», митохондрий. При образовании этих дыр, из митохондрий высвобождаются белки, которые выполняют последние фазы запрограммированной гибели клеток.

Прежде чем gasdermin E сможет действовать, каспаза-3 должна отколоть кусочек гена, чтобы белок смог проделать отверстия в мембранах. При этом каспза-3 также должна быть активирована. Когда ученые удалили экспрессию гена из клеток, они обнаружили, что активация каспазы была намного слабее. Это свидетельствует о том, что gasdermin E может играть роль «переключателя» для каспазы-3. То есть, это ген вместе с каспазой-3 участвует в петле прямой связи, которая ускоряет апоптоз, что может помочь контролировать рост раковых образований.

Чтобы выяснить, может ли ген gasdermin E контролировать рост рака, ученые удалили его из трех линий раковых клеток. Без этого гена опухолевые клетки стали расти в два раза быстрее. Затем ученые продемонстрировали, что у моделей мышей с меланомой и с нехваткой gasdermin E быстро вырастают крупные опухоли. Если же в раковых клетках сохраняется экспрессия гена, рост рака замедляется.

Результаты исследования свидетельствуют о том, что gasdermin E ограничивает роста и прогрессирования рака и может использоваться в качестве маркера для идентификации пациентов с более или менее агрессивными опухолями. Более того, этот ген может помочь в лечении рака. Так как многие опухоли подавляют экспрессию gasdermin E, его повторная активация (например, при помощи химиотерапевтического препарата децитабина) может использоваться для подавления роста рака.

Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190422094823.htm