Российские ученые совместно с зарубежными коллегами выявили природный механизм, который способен угнетать энергетический обмен в клетках рака толстого кишечника. По их словам, фермент каспаза-2 выступает в роли «тормоза» дыхания опухолевых клеток, лишая их необходимой энергии для роста.
Данные исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), были опубликованы в издании Cell Communication and Signaling. Каспаза-2 издавна признана участником процессов, связанных с программируемой гибелью клеток.
Совместное исследование ученых из Института молекулярной биологии им. Энгельгардта РАН, МГУ имени Ломоносова, Каролинского института в Швеции и Университета Танта в Египте выявило новую, ранее неизвестную функцию этого белка — регуляцию клеточного дыхания. Было обнаружено, что митохондрии в раковых клетках без каспазы-2 проявляют повышенную активность и поглощают на 20–40% больше кислорода.
Такое явление связано с тем, что при отсутствии каспазы-2 ключевой фермент дыхательной цепи — сукцинатдегидрогеназа — становится чрезмерно активным, что ведет к накоплению активных форм кислорода.
В нормальных клетках эти формы вызывают повреждения, однако в опухолевых клетках, как показали результаты, они стимулируют рост. Отсутствие каспазы-2, таким образом, способствует увеличению агрессивности опухоли.
«Мы подтвердили описанный механизм на уникальной линии мышей, созданной нами, у которых отсутствует каспаза-2. Интересно, что эффект проявлялся только у самок и зависел от пола животных», — отметила младший научный сотрудник Института молекулярной биологии им. Энгельгардта РАН Мария Япрынцева. Профессор Борис Животовский, возглавляющий лабораторию изучения механизмов апоптоза на факультете фундаментальной медицины МГУ им. Ломоносова, подчеркнул, что выбранная модель не случайна: «Рак толстой кишки – вторая ведущая причина смертности от онкологических заболеваний во всем мире. Кроме того, эта модель универсальна для первичных доказательств концепции».
Ученые пока с осторожностью относятся к возможности распространения этого открытия на другие виды рака. «Пока рано делать выводы о значимости данных наблюдений для иных типов опухолей. Необходимо более тщательное исследование», — добавил Животовский.
По словам участников проекта, полученные результаты станут базой для создания новых лечебных методов. «В дальнейшем мы планируем использовать данный механизм для разработки инновационных противоопухолевых средств, которые смогут усиливать или воспроизводить функцию каспазы-2, лишая опухоль ресурсов для роста и размножения», — резюмировала аспирантка факультета фундаментальной медицины МГУ имени М. Ломоносова Айгун Мамедова.