Новые данные о клеточном самоубийстве могут открыть новые пути для терапии рака
Биолог Дениз Монтелл из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и её лаборатория идентифицировали два ключевых фактора, участвующих в удивительном процессе восстановления клеток после активации «казнящего» фермента каспазы — критического шага в апоптозе (запрограммированной клеточной смерти). Результаты, опубликованные в Nature Communications, показывают, что этот механизм выживания, названный анастазисом, может быть важен для восстановления тканей после экстремального стресса, а не является случайностью.
Отступление от края пропасти
Ранее считалось, что активация «казнящей каспазы» — это точка невозврата в апоптозе. Однако в 2010 году было обнаружено, что клетки могут выжить после этого этапа, если убрать индуктор апоптоза. С тех пор анастазис наблюдали в клетках человека, мышей и плодовых мушек.
Для поиска генов, влияющих на этот процесс, команда использовала трансгенных плодовых мушек, у которых клетки, пережившие активацию каспазы, начинают флуоресцировать зелёным. Исследовав около 200 генов-кандидатов, они обнаружили два ключевых белка:
- AKT1 — хорошо изученный белок выживания, который, как оказалось, может определять судьбу клетки даже после активации каспазы.
- CIZ1 — менее изученный белок, который в различных работах также ассоциируется с повышением выживаемости при стрессе (например, его снижение связано с нейродегенерацией у мышей).
Эволюционная сохранность этих белков у мух и мышей указывает на древность самого механизма анастазиса.
Апоптоз и борьба с раком
В норме апоптоз необходим для удаления повреждённых клеток. Однако при временном экстремальном стрессе (например, облучении) способность некоторых клеток к восстановлению может быть полезна для заживления тканей. В таких условиях в клетке одновременно активируются как апоптотический путь («педаль газа»), так и пути выживания («тормоз»). Если стресс временный, про-выживательные сигналы, включая AKT1 и CIZ1, помогают клетке восстановиться.
Обратная сторона этого механизма — потенциальное выживание раковых клеток после химио- или лучевой терапии, которые являются как раз временным экстремальным стрессом. Это может объяснить, почему опухоли часто рецидивируют после первоначального успеха лечения.
Терапевтические перспективы
Понимание анастазиса открывает новые стратегии борьбы с раком:
- Ингибиторы белка AKT1, уже находящиеся в клинических испытаниях, можно комбинировать с существующими терапиями, чтобы блокировать выживание раковых клеток.
- Ещё одной мишенью могут стать T-клетки иммунной системы, которые раковые клетки иногда заставляют входить в апоптоз. Терапия, поддерживающая анастазис в иммунных клетках, могла бы помочь им в борьбе с опухолью.
Таким образом, манипулирование процессом анастазиса — подавление его в раковых клетках и поддержка в нормальных или иммунных — может стать новым оружием в онкологии.