Регулирование ядерных пор — новый подход к борьбе с раком

Ядерные поры — это «контрольно-пропускные пункты» клеточного ядра. Однако их избыток может быть связан с болезнью: в некоторых раковых клетках наблюдается резкое увеличение количества ядерных пор.

Исследователи из Института Солка 18 сентября 2018 года в журнале Genes & Development сообщили о разработке метода управления количеством отдельных ядерных пор. Это открытие может в будущем остановить неконтролируемое размножение раковых клеток.

«Раньше у нас не было инструментов для искусственного увеличения числа ядерных пор», — говорит ведущий автор Мартин Хетцер. — «Наше исследование даёт экспериментальную возможность задать ключевые вопросы: Каковы последствия увеличения числа пор в здоровой клетке до уровня раковой? Влияет ли это на активность генов? Почему раковые клетки увеличивают количество пор?»

Ядерные поры — это транспортные каналы, регулирующие перемещение материала в ядро и из него. Каждая пора состоит из множества копий 30 белков — нуклеопоринов. Команда сосредоточилась на нуклеопорине Tpr, который связан с определёнными видами рака.

Учёные впервые показали, что каждый транспортный канал в клетке уникален, а каждое ядро имеет специфическое количество пор. Затем они молекулярными методами удалили Tpr, чтобы увидеть эффект на количество пор. Результат оказался неожиданным.

«Обычно при удалении белков, составляющих комплекс ядерной поры, общее количество пор снижается, — говорит первый автор статьи Асако Макклоски. — Наше удивительное открытие заключается в том, что когда мы избавляемся от нуклеопорина Tpr, количество ядерных пор резко возрастает».

«Это первый случай, когда модификация компонента внутри транспортного канала привела к увеличению числа ядерных пор», — добавляет Хетцер.

Это указывает на то, что Tpr играет роль не в самом транспорте, а в регуляции сборки ядерных пор. Эти знания могут быть crucial для будущих попыток манипулировать количеством пор для лечения болезней. Например, клетки с более высоким метаболизмом — такие как стимулированные фолликулярные клетки щитовидной железы или агрессивные опухоли — имеют больше пор на ядро.

Другие исследования показали, что блокировка транспорта раковых «грузовых» белков через поры может иметь драматический эффект в лечении. Нацеливание на ядерные поры также может нивелировать устойчивость агрессивного рака к множеству препаратов, поскольку большее количество пор позволяет опухолевым клеткам экспортировать химиотерапию из ядер.

В дальнейшем лаборатория будет использовать новую технику, чтобы определить последствия изменения количества ядерных пор в различных типах клеток.