Исследователи из Технологического университета Чалмерса (Швеция) показали, что белок Atox1, обнаруженный в клетках рака молочной железы, участвует в появлении метастаз раковых клеток. Белок может быть биомаркером для оценки агрессивности заболевания, а также возможной мишенью для новых лекарств против рака, сообщает пресс-служба университета. Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.
Рак молочной железы – наиболее распространенная форма рака у женщин во всем мире. Большинство смертей, связанных с этим типом рака, происходит из-за того, что раковые клетки покидают первичную опухоль и метастазируют в другие органы – например, в печень или легкие. Но молекулярные механизмы этого процесса еще не до конца раскрыты.
Метастазирование — процесс образования вторичных опухолевых очагов в результате распространения клеток из первичного очага.
Предыдущие исследования показали, что, как и другие виды рака, у пациента с раком молочной железы, повышен уровень меди в крови и в опухолевых клетках, но как дополнительная медь используется в раковых клетках – неизвестно. Ионы меди и других металлов поступают в наш организм через пищу и – в небольших контролируемых количествах – жизненно важны для многих биологических функций. Как правило, вся медь в нашем организме связана с белками. Свободные же ионы меди токсичны.
Исследователи из Технологического университета Чалмерса в настоящее время определили белок, связывающий медь, который явно влияет на миграцию клеток рака молочной железы. Используя базу данных, они сначала идентифицировали все различные медь-связывающие белки у людей, а затем сравнили количество этих белков в раковых и здоровых тканях. Atox1 был одним из медь-связывающих белков с высокой концентрацией в клетках рака молочной железы.
Atox1 (на изображении показан белым цветом) – это белок, который переносит медь (синим цветом) к другим белкам в наших клетках для выполнения ферментативных функций. Исследователи обнаружили, что Atox1 находится на переднем крае движущихся раковых клеток, что указывает на то, что белок может участвовать в движении клеток. Это наблюдение стало отправной точкой для опубликованного исследования.
Ученые смогли отследить закономерности движения сотен отдельных раковых клеток, в которых присутствует белок Atox1 и в которых он отсутствует. Выяснилось, что клетки с этим белком двигались быстрее и на большие расстояния, по сравнению с теми же типами клеток, движущихся без белка.
Дальнейшие эксперименты показали, что Atox1 управляет движением клеток, стимулируя реакционную цепь, состоящую из другого белка-«переносчика меди» – ATP7A – и фермента лизилоксидазы (LOX). Atox1 доставляет медь в ATP7A, который, в свою очередь, доставляет металл в LOX. Для функционирования LOX необходима медь, и уже известно, что LOX участвует во внеклеточных процессах, способствующих движению клеток рака молочной железы. Когда ученые уменьшили количество Atox1 в раковых клетках, активность LOX снизилась. Они пришли к выводу, что без Atox1 LOX не получает меди, необходимой для миграции клеток.
Параллельно исследователи проанализировали базу данных зарегистрированных уровней транскриптов Atox1 у 1904 различных пациентов с раком молочной железы, а также время выживания. Они обнаружили, что у пациентов с опухолями с высоким уровнем Atox1 время выживания значительно ниже. Поэтому они пришли к выводу, что механизм, который они определили в своих экспериментах на клеточных культурах, по-видимому, играет роль в развитии заболевания у пациентов.
Это указывает на то, что Atox1 может быть биомаркером для оценки агрессивности рака молочной железы. Такую информацию можно использовать, например, чтобы определить, насколько целесообразно прибегать к такому лечению, которое предполагает удаление меди из организма. Atox1 также может стать мишенью для лекарств, которые могут блокировать метастазирование и тем самым увеличить время выживания пациента.
[Иллюстрация: BOID]
