Как один белок помогает десяткам злокачественных опухолей

Протеин с-Мус, один из известнейших онкобелков, способствует развитию едва ли не всех возможных опухолей благодаря своей способности усиливать в клетке активность всех её работающих генов.

Активность мелкоклеточного рака лёгких зависит от наличия в его клетках белка с-Мус. (Фото CNRI.)

Белок c-Myc известен как один из самых опасных онкобелков. Если в опухоли повышается его уровень, это означает очень плохой прогноз. Повышенная активность гена c-Myc сопровождается рецидивами болезни, метастазированием, бурным ростом опухоли — и, как итог, резко увеличивается вероятность смертельного исхода. При этом с-Мус необычайно важен для нормального деления клетки. Причём, если уровень с-Мус выходит за допустимые рамки, в клетке включается программа апоптоза, то есть клетка предпочитает лучше умереть, чем дать волю этому белку.

В раковых клетках этот предохранитель не действует, поэтому в них с-Мус делает что хочет.

Однако, несмотря на тысячи статей, посвящённых с-Мус, учёные никак не могли выяснить, как именно он помогает раковым клеткам. Большинство сходилось на мысли, что в клетке есть гены-мишени с-Мус, у которых он целенаправленно меняет активность — стимулирует или подавляет. Предполагалось, что некоторые из таких мишеней помогают онкоклетке справиться с трудностями: недостатком кислорода, химиотерапией и т. д. Однако с-Мус каким-то образом ухитряется быть полезным огромному числу видов опухолей. А каждая опухоль живёт в своём специфическом окружении и имеет особый профиль генетической активности. И исследователи становились в тупик: как один белок может быть столь универсальным? Как он может действовать на такую армию генов, причём так, что результат его активности всякий раз одинаков?

Глиобластома, опухоль мозга, с клетками, разными по размеру и форме. Её «благополучие» также зависит от активности с-Мус. (Фото CNRI.)

Эксперименты специалистов из Института биомедицинских исследований Уайтхеда (США) подсказали простое и изящное решение «загадки с-Мус». В каждой клетке, в том числе раковой, есть собственная активная генетическая программа, набор генов, которыми клетка в данный момент активно пользуется. Так вот, с-Мус не вносит изменений в программу, а просто многократно усиливает её. У каждого гена есть регуляторные последовательности, с которыми связываются белки-активаторы. Обычно такие активаторы обладают какой-никакой специфичностью, то есть садятся на одни гены и не садятся на другие. с-Мус же садится на всё. Он тотально усиливает работу всех активных генов. Общее свойство всех видов опухолей — расти, метастазировать и сопротивляться лечению, и, какие бы гены в каждом отдельном виде опухолей ни были задействованы, с-Мус их усилит за счёт своей феноменальной неразборчивости.

Именно поэтому избыточный уровень с-Мус может сам по себе вызывать рак. Ведь в этом случае в клетке повышается уровень всех белков, в том числе тех, что обычно необходимы клетке в малых дозах. В больших количествах эти белки приводят к злокачественному перерождению клетки — и это становится возможным при сверхактивном с-Мус.

Можно ли использовать зависимость раковых клеток от с-Мус для разработки новых методов лечения? Как пишут исследователи в журнале Cell, если у больных раком мышей хотя бы на короткое время подавляли активность с-Мус, опухоли переставали расти и очень быстро теряли в размерах. И хотя такие ткани, как эпителий кишечника и кровь, сами по себе нуждаются в с-Мус, краткое подавление его активности не приводило к серьёзным побочным эффектам, и нормальные ткани восстанавливали свою активность.

Однако, по словам учёных, чтобы ограничить опухоль в росте, вовсе не обязательно полностью отключать сакраментальный белок. Теоретически, если научиться настраивать уровень с-Мус в клетке, можно подавить рост любой опухоли, не боясь повредить здоровым тканям.

Подготовлено по материалам Института биомедицинских исследований Уайтхеда.