Российские ученые совместно с зарубежными исследователями выявили природный механизм, который способен подавлять энергетический обмен в клетках рака толстой кишки. По их данным, фермент каспаза-2 может функционировать как «замедлитель» дыхательной активности опухолевых клеток, лишая их энергии, необходимой для роста.
Опубликованные в журнале Cell Communication and Signaling результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда (РНФ), подтверждают, что каспаза-2 давно известна как один из ферментов, участвующих в процессе программируемой клеточной гибели.
Новое исследование, выполненное совместной командой ученых из Института молекулярной биологии им. Энгельгардта РАН, Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова, Каролинского института (Швеция) и Университета Танта (Египет), выявило ранее неописанную функцию этого белка — регуляцию клеточного дыхания. В частности, у опухолевых клеток, лишенных каспазы-2, митохондрии активизируются сильнее и поглощают на 20-40% больше кислорода.
Это связано с тем, что без регуляторного влияния каспазы-2 ключевой фермент дыхательной цепи — сукцинатдегидрогеназа — становится гиперактивным, что приводит к увеличенному образованию активных форм кислорода.
В нормальных клетках они вызывают повреждения, однако, как оказалось, в раковых они стимулируют рост опухоли. Таким образом, дефицит каспазы-2 повышает агрессивность злокачественного новообразования.
«Мы подтвердили данный механизм на уникальной мышиной линии, выведенной нами и не выражающей каспазу-2. Интересно, что данный эффект проявляется только у самок и зависит от пола животных», — сообщила Мария Япрынцева, младший научный сотрудник Института молекулярной биологии им. Энгельгардта РАН и участница проекта. По словам профессора Бориса Животовского, руководителя лаборатории исследования механизмов апоптоза факультета фундаментальной медицины МГУ им. Ломоносова, выбор модели был обусловлен её универсальностью, поскольку колоректальный рак занимает второе место среди причин смертности от онкологических заболеваний в мире.
«Пока рано говорить об универсальности этого открытия для других видов рака, необходимо тщательное изучение и проверка», — отметил Животовский.
Исследователи подчеркивают, что полученные данные о функции каспазы-2 могут стать основой для создания новых терапевтических методов. «В дальнейшем мы намерены применять этот механизм при разработке инновационных противораковых препаратов, которые будут усиливать или имитировать активность каспазы-2, лишая опухоль ресурсов для роста и деления», — заключила аспирантка факультета фундаментальной медицины МГУ имени Ломоносова Айгун Мамедова.