Исследования молекулы РНК помогут разработать новые методы для борьбы с раком молочной железы
Ученые, представляющие Отделение молекулярной биологии Принстонского университета, обнаружили молекулу РНК небольшого размера, которая способствует поддержанию активности стволовых клеток как в здоровых тканях молочной железы, так и в раковых. Результаты исследований, которые планируется опубликовать в научном издании Nature Cell Biology в июне, показывают, что этот вид РНК создает благоприятные условия для развития агрессивных форм онкологии молочной железы с летальным исходом пациентов, а процесс ингибирования действия этой молекулы способствует повышению эффективности противораковой терапии.
Стволовые клетки способствуют развитию различных типов клеток в уже сформировавшихся тканях организма, однако для поддержания жизнеспособности этих тканей стволовые клетки также должны быть активными на протяжении десятков лет. Это возможно благодаря механизму самообновления – происходит деление существующих стволовых клеток на дополнительные при сопротивлении воздействию внешним факторам, которые могут привести к их трансформации в клетки другого типа.
Большинство раковых опухолей имеют раковые клетки стволового типа, стимулирующие рост онкологии. Некоторые виды рака, например, тройной отрицательный рак молочной железы, являются особенно агрессивными и приводят к летальному исходу пациента – это связано с наличием большого количества раковых клеток стволового типа, для которых характерны самообновление и сопротивление дифференциации.
Для определения факторов, противостоящих росту раковых клеток стволового типа молочной железы (MaSCs) и имеющих способность к самообновлению, научная группа занималась поиском коротких молекул РНК, так называемых МикроРНК, которые характеризуются способностью к связыванию и ингибированию белок-кодирующих мессенджерных РНК, с целью понижения уровня особых белков. Специалисты обнаружили и изучили одну молекулу микроРНК под названием miR-199a, имеющую способность поддерживать активность MaSCs при возможности сохранять свои стволовые клетки активными, что приводит к подавлению синтеза белка LCOR, который отвечает за связывание ДНК для возможности регулирования процесса экспрессии генов. Ученые также продемонстрировали процесс повышения уровня miR-199a в мышиных моделях MaSCs при подавлении LCOR и увеличении нормальной функции стволовых клеток. Наряду с этим было показано, что при повышении уровня LCOR появляется возможность снижать процесс активности стволовых клеток молочной железы.
Профессор Канг вместе со своими коллегами установил механизм экспрессии miR-199a в раковых клетках стволового типа молочной железы на мышиных и человеческих моделях. Ученые показали, что по принципу участия miR-199a в процессе активности нормальных стволовых клеток протекает и процесс образования и развития раковой опухоли. Повышение уровня LCOR может привести к сокращению темпов роста раковой опухоли.
Профессором Канг и его коллегами была обнаружена способность LCOR сенсибилизировать клетки по отношению к молекулам, которые отвечают за передачу сигналов с помощью интерферона – происходит процесс их высвобождения из иммунных и эпителиальных клеток, который особенно активен в макрофагах молочной железы. При нормальном развитии молочной железы клетками синтезируется интерферон-альфа, который стимулирует дифференциацию клеток и ингибирует деление на клеточном уровне. Также ученые обнаружили, что подавление LCOR приводит к тому, что miR-199a обеспечивает MaSCs защиту от передачи сигналов с помощью интерферонов, что позволяет MaSCs не подвергаться дифференциации, сохраняя способность к самообновлению.
МикроРНК оказывает аналогичное действие в процессе онкогенеза, что способствует защите раковых клеток опухоли молочной железы от воздействия интерферонов, которые синтезируются клетками иммунной системы, содержащимися в опухоли. Как отмечает Майкл Кларк, данное исследование поможет провести параллель между развитием здоровых и пораженных раком стволовых клеток в молочной железе при наличии защиты от иммуномодуляторов.
Данные исследования могут стать прорывом в области разработки новых методов борьбы с онкологией с использованием действия иммуномодуляторов. Это дает все шансы для улучшения иммунотерапии и достижения большей эффективности.
По словам профессора Канга, интерфероны нашли свое широкое применение в разработке способов лечения различных типов онкологии. Эта методика может быть усовершенствована благодаря повышению чувствительности раковых клеток к воздействию интерферонов при нацеливании на miR-199A LCOR.