Белок RPA и белок WAS объединяются для ремонта повреждённой ДНК

Репликация и репарация ДНК происходят тысячи раз в день в человеческом организме. Чаще всего сбои остаются незамеченными благодаря работе белка репликации A (RPA), «стража генома». Ранее учёные считали, что этот белковый «герой», ответственный за починку повреждённой ДНК, работает в одиночку. Однако новое исследование учёных из Медицинского колледжа Пенсильванского университета показало, что RPA действует вместе с союзником — белком WAS (WASp), чтобы предотвратить развитие потенциальных раковых заболеваний.

Исследователи пришли к этому выводу, наблюдая за пациентами с синдромом Вискотта-Олдрича (WAS) — генетическим заболеванием, вызывающим дефицит WASp. У таких пациентов не только подавлялась функция иммунной системы, но в некоторых случаях также развивался рак.

Предыдущие работы доктора Ятина Вьяса, профессора и заведующего кафедрой педиатрии, показали, что WASp функционирует в системе, предназначенной для предотвращения образования рака. У некоторых онкологических пациентов в опухолевых клетках была обнаружена мутация гена WASp. Эти наблюдения привели к гипотезе, что WASp может играть прямую роль в репарации повреждений ДНК.

«WAS — очень редкое заболевание: менее чем у 10 из каждого миллиона мальчиков есть это состояние. Зная, что у детей с WAS развиваются раковые заболевания, и наблюдая мутации WASp в опухолевых клетках онкологических пациентов, мы решили исследовать, играет ли WASp роль в репликации и репарации ДНК», — сказал Вьяс.

Исследователи провели эксперименты по белково-белковому связыванию с очищенными человеческими WASp и RPA и обнаружили, что WASp образует комплекс с RPA. Дальнейшие тесты показали, что WASp «направляет» RPA к месту, где одноцепочечные разрывы ДНК нуждаются в ремонте. По словам Вьяса, без этого комплекса репарация ДНК происходит через вторичные механизмы, что может привести к раку. Эта новая функция WASp консервативна в эволюции — от дрожжей до человека. Результаты исследования опубликованы в Nature Communications.

В будущем Вьяс и коллеги продолжат изучать, как их наблюдения за образованием комплекса RPA-WASp можно применить для лечения онкологических пациентов. Вьяс отметил, что генная терапия или терапия стволовыми клетками потенциально могут восстановить функцию WASp и предотвратить дальнейший рост и распространение опухоли. Он также упомянул возможность использования дисфункции WASp в качестве биомаркера для выявления пациентов с риском аутоиммунных заболеваний и рака.

«Этот обнаруженный нами комплекс играет критическую роль в предотвращении развития рака во время репликации ДНК. Перевод этого открытия из лаборатории в клиническую практику может означать, что когда-нибудь у нас появится ещё один инструмент для прогнозирования и лечения рака и аутоиммунных заболеваний», — заключил Вьяс.