Клеточные мембранные «блеббы» могут стать новой мишенью для противораковых препаратов

Мембранные выпячивания, называемые блеббами, которые у здоровых клеток обычно знаменуют конец жизни, у клеток меланомы действуют наоборот — активируют процессы, помогающие им выживать и распространяться. Исследование ученых из UT Southwestern, опубликованное в Nature, предполагает, что это открытие может привести к новым способам борьбы с меланомой и, возможно, с широким спектром других раков.

Изменение формы меняет функцию клетки

«Наша старая биологическая аксиома гласит, что форма следует за функцией. Но здесь мы переворачиваем эту концепцию с ног на голову. Изменяя форму, мы показываем, что можно изменить химические процессы внутри клетки, которые контролируют её функции», — сказал соавтор исследования Гауденц Данузер.

Блеббы и устойчивость к гибели

Здоровые клетки, отделившиеся от ткани, почти наверняка погибают через процесс аноикиса, если не могут повторно прикрепиться в течение нескольких часов. Злокачественные клетки, напротив, могут выживать после отделения от опухоли неограниченно долго, формируя метастазы. В отсоединенном состоянии они постоянно образуют блеббы, тогда как здоровые клетки делают это лишь около часа.

Роль белков септинов и Ras

Исследование показало, что блеббы привлекают семейство белков — септины. Они скапливаются в областях с высокой кривизной мембраны (как в блеббах) и формируют молекулярные каркасы. Эти каркасы, в свою очередь, удерживают белки Ras, которые регулируют выживаемость клеток и мутированы примерно в пятой части всех раков.

Экспериментальное подтверждение

• Обработка клеток меланомы соединением форхлорфенуроном (FCF), ингибирующим септины, лишала их возможности удерживать белки Ras. Это приводило к прекращению реакций, поддерживающих жизнь, и гибели отсоединившихся клеток — как у здоровых клеток.
• Введение мутаций, заставляющих здоровые клетки дольше формировать блеббы, делало их столь же устойчивыми к аноикису, как и раковые, даже без наличия онкогенных мутаций в Ras.

Новая перспектива и терапевтический потенциал

«Эти данные показывают, что так называемые онкогенные мутации сами по себе недостаточны для запуска раковых функций — для этого им могут потребоваться специфические клеточные конфигурации. С другой стороны, создание таких конфигураций может позволить здоровым клеткам без мутаций выполнять ракообразующие функции», — отметил Данузер.

Поскольку белок Ras считается «неподдающимся воздействию» лекарств, таргетинг на септины может стать обходным путем для достижения той же цели — лишения раковых клеток устойчивости к аноикису и повышения их уязвимости к химиотерапии, облучению или иммунотерапии.

«FCF используется в сельском хозяйстве США почти 20 лет, и данные Агентства по охране окружающей среды предполагают его низкую токсичность для человека. Это соединение и его производные могут быть перспективными кандидатами для новых противораковых терапий», — заключил соавтор исследования Эндрю Уимс.