Борючись за життєвий простір, ракові клітини і нормальні клітини використовують різні форми одного і того ж білка.
Клітини наших органів і тканин живуть у мирі та злагоді один з одним - в іншому випадку наші органи і тканини просто б не працювали. Але якщо серед співдружності клітин з'являються злоякісні, все змінюється: тепер нормальні і ракові клітини починають боротися один з одним за життєвий простір і взагалі за виживання.
Якщо рак у цій боротьбі буде супроводжувати удача, то вийде зростаюча злоякісна пухлина. Втім, замість злоякісної пухлини може вийти доброякісна - якщо нормальним клітинам вдасться відбити натиск злоякісних.
Очевидно, боротьба між ними йде, скажімо так, в молекулярному стилі: клітини показують один одному якісь білки, які включають у противнику ті чи інші ослаблюючі сигнали. І головну роль тут грають мембранні білки - ті, що сидять на клітинній поверхні. Але що це за білки і як вони працюють?
Клітини, що раніше змагалися, вивчали на дрозофілах, тільки у них досліджували не злоякісні новоутворення, а деякі етапи індивідуального розвитку, коли при формуванні органу одні клітини повинні поступитися місцем іншим.
У дрозофіл вдалося виявити мембранний білок FWE (Flower protein), який клітини синтезують у різних формах: є форма FWELose і форма FWEWin. І той, і інший закодовані в одному і тому ж гені, але тільки коли з гена знімають РНК-копію, щоб відправити її білок-синтезуючим машинам, ця РНК-копія проходить додаткову редактуру: з неї вирізають одні шматки, а ті, що залишилися, зшивають - тобто відбувається сплайсинг, звичайна процедура у РНК в клітинах еукаріот. Але у випадку з FWE монтаж його РНК відбувається двома різними способами, звідки і виходять потім дві різні версії одного і того ж білка - відбувається так званий альтернативний сплайсинг, теж цілком звичайний процес в наших клітинах.
За назвами FWELose і FWEWin можна зрозуміти, який білок синтезують клітини, які залишаються, і який - ті, які поступаються в боротьбі. Коли клітина з FWEWin стикається з клітиною FWELose, то друга гине, а перша ділиться, заповнюючи місце, що звільнилося.
Але це дрозофіли, а що у людини? У людини приблизно те ж саме. Дослідники з лісабонського Центру Шампалімо пишуть в Nature, що їм вдалося знайти в людських клітинах чотири різних варіанти FWE (наш FWE відрізняється від мушиного, тим не менш, схожості між ними достатньо, щоб упізнати в нашому той же білок, що виконує ті ж функції). Ці чотири форми - FWE1, FWE2, FWE3 і FWE4 - протестували з клітинами раку молочної залози. Виявилося, що форми FWE1 і FWE3 - білки переможених, а FWE2 і FWE4 - білки переможців. При фізичному контакті клітин з різними формами FWE у тієї клітини, у якої на поверхні сидять FWE1 і FWE3, почнеться апоптоз - програмована клітинна смерть.
Порівнюючи за FWE різні форми пухлин, автори роботи помітили, що «білки переможців» сильніше синтезуються в злоякісних пухлинах, ніж у доброякісних. У нормальних же клітин, які знаходяться поруч з пухлинами, синтезуються «білки переможених», причому у тих, хто знаходиться поруч зі злоякісною пухлиною, рівень таких білків буде вище, ніж у тих, які знаходяться поруч з доброякісною.
Коли зразок пухлини з FWEWin пересаджували мишам, то мишачі клітини навколо пухлини починали активніше синтезувати FWELose, і білків FWELose ставало в місцевих нормальних тканинах більше, ніж там, де пухлини не було. Іншими словами, клітини з «білками переможців» понуждали навколишні клітини синтезувати «білки переможених».
Подальші експерименти показали, що справа не в білках самих по собі, а в їх співвідношенні: щоб пухлина зростала, великої кількості FWEWin в пухлині має супроводжувати велику кількість FWELose. Якщо FWE-білки взагалі відключали в пухлинних клітинах, то така пухлина не розсилала метастазів і повільно зростала, а якщо її ще й піддавали хіміотерапії, то взагалі припиняла рости.
Поки неясно, що змушує клітини збирати у себе ті чи інші форми FWE. Нехай програючі клітини синтезують FWELose під дією клітин з FWEWin, але що змушує клітини з FWEWin їх синтезувати? Швидше за все, тут задіяні й інші білки, в тому числі ті, які працюють в сигнальних шляхах - адже саме з неполадок в сигнальних шляхах починається злоякісне переродження.
На всі ці питання ще належить відповісти, але, так чи інакше, вже зараз можна подумати, як подіяти на білки FWE в рамках протиракової терапії. Не виключено, що якщо ми навчимося включати і вимикати FWE у ракових і у нормальних клітин, то такий засіб можна буде застосовувати проти різних видів раку. Адже для всякої пухлини, незалежно від її різновиду, важливо розчищати собі життєвий простір, і, ймовірно, всі вони користуються тією ж системою, заснованою на білках FWE.
За матеріалами Nature.