W jaki sposób białka napędzają rozwój raka? Naukowcy rozwiązują zagadkę
Sekwencjonowanie samego genomu może nie zapewnić pełnego wglądu w różnego rodzaju nowotwory. Dlatego też specjaliści spojrzeli w inną stronę, konkretnie na białka – mogą one pomóc w zrozumieniu molekularnych podstaw raka oraz wskazać ścieżki do opracowania nowatorskich metod leczenia.
Najnowsze wyniki badań zostały opublikowane 14 sierpnia w serii artykułów w czasopismach naukowych Cancer Cell oraz w Cell. Badacze szczegółowo przeanalizowali białka, które są zaangażowane w proces rozwoju nowotworów. Dzięki czemu rozszyfrowali ich zachowanie w komórkach nowotworowych.
Jak mówi dr Li Ding z Washington University: - W naszych wysiłkach zmierzających do opracowania lepszych terapii przeciwnowotworowych, ta nowa analiza białek napędzających wzrost guza jest kolejnym krokiem po sekwencjonowaniu genomu raka.
Dodała także: - Dzięki naszym wcześniejszym pracom sekwencjonującym genomy komórek nowotworowych zidentyfikowaliśmy prawie 300 genów napędzających raka. Teraz badamy szczegóły maszynerii wprawionej w ruch przez geny nowotworowe - białek i ich sieci regulacyjnych, które faktycznie powodują niekontrolowany podział komórek. Mamy nadzieję, że ta analiza posłuży jako ważne źródło informacji dla badaczy zajmujących się rakiem, którzy chcą opracować nowe metody leczenia wielu typów nowotworów.
Nowe podejście w badaniach nad nowotworami
W trakcie swoich badań naukowcy przeanalizowali aż 10 000 białek, które były zaangażowane w rozwój 10 różnych rodzajów raka: raka jelita grubego, nerek, jajników, głowy i szyi, piersi, mózgu, macicy, trzustki i dwóch rodzajów raka płuc.
- Wiele z tych białek napędzających raka występuje w wielu typach nowotworów, ale z niską częstotliwością. Kiedy wspólnie analizujemy wiele ich rodzajów, zwiększamy moc, jaką dysponujemy, aby wykrywać ważne białka, które powodują wzrost i rozprzestrzenianie się nowotworów. Połączona analiza pozwala nam również wskazać główne wspólne mechanizmy napędzające nowotwory różnych typów - powiedziała Ding.
Jednocześnie przeprowadzone analizy pozwolą naukowcom zrozumieć, w jaki sposób poszczególne białka wzajemnie na siebie wpływają, aby napędzać rozwój raka. Specjaliści sugerują, że zakłócenie ich interakcji potencjalnie może być nowym sposobem na zablokowanie wzrostu guzów.
Ponadto badacze zauważyli, że możliwe jest chemiczne wpłynięcie na białka w celu zmiany ich funkcji. Zauważono, że białka są w stanie zmienić sposób naprawy DNA, a także zmieniać odpowiedzi immunologiczne, czy sposób, w jaki DNA jest "składne". Wszystkie te procesy mogą być powiązane z rozwojem raka.
Wyniki badań ujawniły również, że duża liczba mutacji nie zawsze powoduje wzrost liczby nieprawidłowych białek, które z kolei stają się celem układu odpornościowego podczas prób niszczenia nowotworów.
Jak tłumaczy Ding: - W przypadku niektórych nowotworów, nawet z mutacjami mającymi potencjał do generowania antygenów nowotworowych, jeśli nie występuje nieprawidłowa ekspresja białek lub jest ich bardzo mało, takie mutacje mogą nie nadawać się do leczenia. To może być wyjaśnienie, dlaczego niektórzy pacjenci nie reagują na immunoterapię, nawet jeśli wydaje się, że powinni. W związku z tym nasze badania proteomiczne obejmujące profile ekspresji antygenów nowotworowych są szczególnie przydatne do projektowania nowej immunoterapii ukierunkowanej na wybrane mutacje.
Ding podsumowuje: - Ogólnie rzecz biorąc, ta dogłębna analiza modyfikacji proteomicznych i chemicznych w wielu typach nowotworów — w połączeniu z naszą wieloletnią wiedzą na temat genomiki nowotworów — zapewnia kolejną warstwę informacji, która, mamy nadzieję, może pomóc odpowiedzieć na wiele bieżących pytań dotyczących tego, jak rak rośnie i udaje mu się uniknąć wielu naszych najlepszych metod leczenia.
Wyniki badań zostały opublikowane w Cancer Cell (DOI: 10.1016/j.ccell.2023.07.013; DOI: 10.1016/j.ccell.2023.06.009) oraz w Cell (DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.07.014; DOI: 10.1016/j.cell.2023.07.013).
