Группа биологов из Института Гульбенкяна в Португалии сумели понять, как материнская клетка при делении распределяет среди дочерних клеток правильное количество центриолей — органелл, участвующих в формировании клеточного центра и веретена деления, и отклонения в численности которых может спровоцировать рак. Оказалось, что существует специальный белок, подавляющий копирование лишних центриолей. Результаты опубликованы в журнале Current Biology.
Центриоль — цилиндрическая клеточная структура, состоящая из микротрубочек. В клетке обычно содержится две центриоли, однако во время деления клетки каждая материнская центриоль производит дочернюю. Центриоли в каждой паре сначала перпендикулярно прикреплены друг другу, однако затем они разделяются и расходятся в дальние концы клетки, формируя веретено деления. Ученые решили выяснить, какие механизмы участвуют в однократном копировании центриоли, сообщает Lenta.ru.
Исследователи обратили внимание на недавно обнаруженный ключевой регулятор формирования центриолей — белок Plk4. Он активируется только перед началом образования дочерних центриолей, а это значит, что в остальное время его что-то подавляет. Тем самым обеспечивается правильное число копий трубочек.
Биологи обнаружили, что белковый комплекс CDK1 (циклин-зависимая киназа), который определяет время клеточного деления, оказался также ингибитором активности Plk4. Он препятствует взаимодействию белка с субстратом STIL. Поэтому Plk4 активирует сборку новых центриолей только в отсутствие активного CDK1. Чтобы удвоить центриоли перед началом своего деления, клетка, возможно, начинает синтезировать вещества, подавляющие циклин-зависимую киназу. Клетки рака могут постоянно подавлять CDK1, провоцируя чрезмерное копирование центриолей и способствуя своему неуправляемому делению.
Веретено деления — структура, которая обеспечивает расхождение хромосом к полюсам клетки при ее делении. Оно состоит из микротрубочек, прикрепляющихся к хромосомам, и центросомы — центра организации микротрубочек клетки, внутри которых содержатся центриоли. В клетках злокачественных опухолей можно обнаружить аномальное число центросом.
Между тем, иммунологи под руководством доктора Филиппа Гринберга из Центра исследования рака имени Фреда Хатчинсона с помощью методов генной инженерии смогли усовершенствовать T-лимфоциты — клетки иммунной системы, чтобы те смогли уничтожать устойчивые к лекарствам раковые опухоли. Результаты исследования Гринберг представил на ежегодной конференции Американской ассоциации лечения рака.
Т-лимфоциты — белые кровяные клетки, представляющие собой один из основных компонентов иммунитета животных. Они обеспечивают распознавание и уничтожение всех объектов, которые несут чужеродные антигены — молекулы, являющиеся частью микробов или вирусов. Одна из разновидностей T-лимфоцитов — T-киллеры, которые уничтожают поврежденные клетки собственного организма, включая опухолевые.
Во многих случаях T-лимфоциты оказываются неспособными распознать раковые клетки, поскольку последние начинают производить белки, называемые иммунными контрольными точками, которые мешают T-киллеру распознать антиген. Поэтому иммунологи пытаются найти другие типы антигенов, более доступные для T-лимфоцитов. Такие антигены могли бы в изобилии встречаться на мембранах злокачественных клеток и отсутствовать в нормальных тканях.
Согласно авторам нового исследования, кандидатом на роль универсального индикатора раковой клетки является белок WT1, который синтезируют злокачественные клетки при лейкемии и других типах рака. Для распознавания WT1 ученые создали генно-модифицированные T-лимфоциты, способные производить соответствующие рецепторы, помогающие определять антиген и связываться с ним.
Испытания экспериментальной клеточной терапии показали, что по крайней мере у одного из пациентов с устойчивой к лечению мезотелиомой наблюдалась опухолевая регрессия. Опыты на мышах с раком поджелудочной железы приводили к временной гибели раковых клеток, однако множественные инъекции позволяли продлить жизнь больных животных. В будущем ученые планируют начать клинические испытания на людях.