Ученые Института цитологии РАН обнаружили белок, повышающий устойчивость клеток рака молочной железы к химиотерапии
05.05.2022
транскрипционный
фактор Zeb1, в частности, способствующий метастазированию раковых клеток
молочной железы, при повышении его концентрации в клетке усиливает устойчивость клеток опухоли молочной
железы к химиотерапии. Исследования, проведенные на клеточных линиях рака
молочной железы человека, позволили понять молекулярный механизм данного
процесса. В перспективе результаты научной работы могут использоваться при
разработке новых методов лечения рака молочной железы. Исследование
опубликовано в научном журнале Biochemical
and Biophysical Research Communications.
Рак молочной железы является самым
распространенным в мире онкологическим заболеванием среди женщин: по сведениям
ВОЗ, ежегодно регистрируются от 800 тыс. до 1 млн новых случаев заболевания. По
числу смертей от рака у женщин эта разновидность занимает второе место.
Сегодня существует большое количество
подходов для лечения рака молочной железы, от хирургического вмешательства
(удаления раковой ткани), до химиотерапии (использование фармакологических
препаратов, например, доксорубицина). В последнем случае раковые клетки нередко
проявляют резистентность (т. е. нечувствительность) к лекарствам, что делает
химиотерапию практически бесполезной и даже вредной. Поэтому ученые активно
изучают причины проявления резистентности клеток к препаратам.
«В
своей работе мы исследовали белок Zeb1 – это известный транскрипционный фактор,
который способствует образованию метастазов, а также устойчивости клеток рака
молочной железы к системам противоопухолевой защиты организма человека. Мы
попытались понять какую роль этот белок играет в формировании резистентности
опухолей к химиотерапии», – рассказывает старший научный сотрудник лаборатории регуляции
экспрессии генов ИНЦ РАН Ольга Федорова.
Ученые работали с двумя линиями опухолевых
клеток молочной железы человека. У клеток первой линии ученые повысили синтез
белка Zeb1 в клетках, а у второй наоборот – подавили. После этого клетки
обрабатывали доксорубицином. Затем с помощью нескольких методов (в частности, с
помощью метода ДНК-секвенирования) исследователи изучили молекулярные механизмы
того, как экспрессия белка Zeb1 повлияла на процессы чувствительности к
химиотерапии в раковых клетках.
Оказалось, что когда количество Zeb1 было
повышено, то в опухолевых клетках активировались гены, запускающие аутофагию – это
естественный, регулируемый механизм клетки, который разбирает ненужные или
дисфункциональные клеточные компоненты. Однако в данном случае оказалось, что
аутофагия приводила к повышению нечувствительности раковых клеток к
доксорубицину.
Чтобы продемонстрировать зависимость
резистентности от активности Zeb1 ученые ИНЦ РАН провели и обратный опыт: во
второй линии опухолевых клеток синтез белка был подавлен. Это привело к
подавлению процесса аутофагии и, как следствие, к повышению чувствительности
клеток к доксорубицину.
«Наше
исследование показало, что мы можем использовать Zeb1 как важный молекулярный
маркер эффективности химиотерапии. То есть, если его синтез повышен, то это
вызовет резистентность к фармпрепаратам и наоборот. Кроме того, в дальнейшем,
вместе с доксорубицином можно использовать соединения, которые подавляют
аутофагию, а такие вещества медицине хорошо известны. Это позволит повысить эффективность
и вероятность успешного проведения химиотерапии», – поясняет Ольга Федорова.
В исследовании приняли участие ученые ИНЦ
РАН, НМИЦ им. В. А. Алмазова, Московского физико-технического института и
Университета Назарбаева. Проект поддержан грантом Российского
научного фонда (19-45-02011).