Обнаружена новая потенциальная цель для лечения рака
Открытие того, как раковые клетки подготавливают почву для роста и распространения опухоли, может привести к новым методам лечения, которые ее останавливают.
Блокирование белка Munc13-4 может остановить распространение рака.Известно, что раковые клетки выделяют крошечные заполненные жидкостью мешочки или пузырьки, называемые экзосомами.
Они содержат мощные белки и другие молекулы, которые во многих отношениях делают условия тканей более благоприятными для развития опухоли.
Молекулы могут реконструировать среду раковых клеток, например, и они могут вставлять раковые гены в другие клетки и сигнализировать иммунной системе, чтобы она не предпринимала атак.
Эти изменения облегчают рост опухолей, а также способствуют проникновению рака в близлежащие ткани и распространению на другие части тела.
Инвазия и распространение рака - это сложный процесс, называемый метастазированием, и основная причина того, что это такое серьезное заболевание.
Теперь исследователи Университета Висконсин-Мэдисон обнаружили белок, который контролирует высвобождение экзосом из раковых клеток, способствуя прогрессированию опухоли и метастазированию.
Они сообщают о своих выводах в статье, опубликованной в Журнал клеточной биологии.
Белок вызывает секрецию экзосом
Белок известен как Munc13-4 и часто встречается в изобилии в опухолях легких, груди и поджелудочной железы.
Под руководством старшего автора исследования Томаса Ф. Дж. Мартина - профессора биохимии Университета Висконсин-Мэдисон - команда заметила, что по мере того, как клетки рака поджелудочной железы и легких становились более агрессивными, они повышали уровень Munc13-4 и секретировали больше экзосом.
Munc13-4 активируется путем связывания с кальцием, уровень которого, как известно, часто повышается в раковых клетках.
Исследователи обнаружили, что кальций запускает секрецию экзосом в агрессивных клетках рака груди. Но когда они удалили Munc13-4 из клеток рака груди, кальций больше не заставлял клетки секретировать экзосомы.
То же самое произошло, когда они заменили Munc13-4 на мутантную форму, которая не может связываться с кальцием.
Расширение знаний о биологии экзосом
Ученые впервые узнали об экзосомах около 50 лет назад. Но на протяжении десятилетий они думали, что все, что они сделали, - это избавились от клеточных отходов.
Но за последние 10 лет или около того «интерес к экзосомам резко вырос», о чем свидетельствует огромный рост опубликованных исследований.
Тем не менее, несмотря на возобновившийся интерес и значительно увеличившийся объем знаний, мы все еще не очень много знаем об «основах биологии экзосом».
Мы точно знаем, что экзосомы образуются внутри клетки в структурах, называемых «мультивезикулярные тела». Они высвобождают экзосомы путем слияния с «плазматической мембраной» или клеточной стенкой.
Профессор Мартин и его коллеги обнаружили, что механизм, запускающий этот процесс в раковых клетках, включает Munc13-4, работающий с другим белком, называемым Rab11.
Они также показали, что истощение Munc13-4 в клетках рака груди снижает высвобождение экзосом, содержащих фермент, который делает тканевую среду более благоприятной для рассеивания и распространения раковых клеток.
Фермент называется MT1-MMP, и он разрушает «внеклеточный матрикс». Известно, что это облегчает метастазирование рака и образование вторичных опухолей.
«В целом, мы думаем, что повышенная экспрессия Munc13-4 в сочетании с повышенным уровнем кальция приводит к усиленному высвобождению экзосом высокоагрессивными раковыми клетками, и что Munc13-4 является потенциальной мишенью для терапевтического вмешательства».
Проф. Томас Ф. Дж. Мартин