Неудовлетворительный сигнал приводит к росту злокачественных опухолей

  • 21-03-2019
  • комментариев

Генетические мутации, которые имеют место при немелкоклеточном раке легкого, могут приводить к росту опухоли, мешая клеткам, получающим нормальные сигналы роста. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) говорят, что их открытие может быть важным для понимания развития многих видов рака и может способствовать разработке методов для эффективной борьбы с ними.

Здоровые клетки полагаются на сигнальный путь Ras / MAPK, который служит для интерпретации внешних данных для правильного роста, деления и миграции. Если, однако, есть нарушение в передаче сигналов, клетки могут начать неконтролируемый рост и агрессивное вторжение в разные части тела. Эти типы мутаций встречаются у большинства видов рака. И это дает надежду, что соответствующее лечение сигнального пути Ras / MAPK позволит вам бороться с ними.

В течение десятилетий исследований ученые пришли к выводу, что опухоли Ras / MAPK с ошибками появляются, когда один или несколько компонентов этого сигнала «застревают» в сигнале роста. Разработаны различные методы для исключения такого нечеткого переключателя, но большинство из этих методов не прошли клиническое тестирование.

Исследователи из UCSF разработали новую технику управления Ras / MAPK и сделали удивительное открытие об этом сигнальном пути. Эта новая методика является диагностическим инструментом, который мы связываем с больной клеткой, мы стимулируем ее и получаем данные от нее и наблюдаем ее реакцию. Таким образом, мы столкнулись с раковыми клетками, которые неправильно обрабатывают сигналы, которые распространяются, в ответ на сигналы, которые обычно фильтруются и останавливаются, говорит один из авторов исследования доктор Венделл Лим.

Путь передачи сигналов Ras / MAPK является сложным, но его можно рассматривать как цепочку из четырех белков - Ras, Raf, Mek и Erk (MAPK). Ras находится в клеточной мембране и первым получает сигнал. Он передает его Рафу и Меку, который обрабатывает и усиливает сигнал и передает его МАПК. Оттуда сигнал поступает в ядро ​​клетки, в котором он запускает соответствующие генетические программы.

До сих пор было плохо понято, как время передачи сигнала влияет на поведение клетки. В Сан-Франциско был создан специальный оптико-оптический инструмент OptoSOS, который использует точно выбранные световые импульсы для активации Ras. OptoSOS был внедрен во многих различных здоровых и раковых клеточных линиях, и исследователи изучили, как изменяется поведение клетки в ответ на различные временные закономерности активации Ras.

Оказалось, что здоровые клетки избирательно реагируют на сигналы долгосрочного роста, игнорируя кратковременные сигналы, которые были включены и выключены. Скорее всего, такие короткоживущие сигналы рассматриваются этими клетками как фоновый шум и игнорируются. Между тем, некоторые линии клеток немелкоклеточного рака легкого неправильно истолковали эти краткосрочные сигналы как сильные и длительные сигналы, что привело к их быстрому росту и образованию опухоли. Специалисты по исследованию рака предполагают, что сигнальный путь будет постоянно включен и работает на полной скорости. Наши эксперименты показали, что существует также вторая возможность, когда мутантные клетки по-прежнему получают переменные внешние сигналы, но неправильно реагируют на них, говорит д-р Джаред Тотчер из Принстонского университета.

По-видимому, специфическая мутация белка B-Raf отвечает за неправильную интерпретацию сигналов, что нарушает синхронизацию сигналов таким образом, что короткие импульсы сливаются в длинные. Когда во время экспериментов Ras активировался короткими импульсами от OptoSOS, белок MAPK включался и выключался через 2 минуты. Однако в клетках с мутантным B-Ras после стимуляции OptoSOS MAPK был активен до 20 минут. Дальнейшие эксперименты показали, что такая долгосрочная активность MAPK связана с ростом и пролиферацией клеток.

комментариев

Добавить комментарий