Сотрудники Института биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН совместно с коллегами из МГУ имени М. В. Ломоносова и Московского физико-технического института обнаружили, что белки человека SLURP способны подавлять рост раковых клеток. Эти белки обнаруживаются в эпителии и регулируют его функционирование, однако механизм их действия не до конца ясен, что обусловливает большой интерес ученых. Полученные результаты в будущем могут быть использованы для разработки и улучшения противораковых препаратов. Работа выполнена при поддержке гранта президентской программы исследовательских проектов, реализуемой Российским научным фондом (РНФ), и опубликована в журнале British Journal of Pharmacology, кратко о ней сообщается в пресс-релизе РНФ.
Открытие у млекопитающих белков, обладающих трехпетельной структурой, вызвало большой научный интерес. Такое строение характерно для токсинов из яда змей — специфических блокаторов ацетилхолиновых рецепторов (nAChR). Исторически считалось, что ацетилхолиновые рецепторы необходимы для нейромышечной передачи сигнала, однако, в последнее время стало ясно, что они играют важную роль в регуляции процессов воспаления, а также всех этапов жизни клетки — от деления до гибели. Особенно интересен один из типов этих рецепторов, α7 (альфа 7). Его активация никотином стимулирует развитие рака легкого, кишечника, желудка, кожи. Предполагается, что трехпетельные пептиды, регуляторы рецептора альфа 7, являются нашими природными защитниками и могут стать основой для создания новых противоопухолевых препаратов.
«Мы занимаемся исследованием группы трехпетельных белков человека, обнаруженных в нервной, иммунной, эндокринной и репродуктивной системах. В этой работе внимание сосредоточено на двух пептидах этого семейства, SLURP-1 и SLURP-2, вырабатываемых эпителиальными клетками и участвующих в поддержании их гомеостаза. В нашей работе на ряде клеточных линий эпителиального происхождения мы показали, что белки SLURP могут значительно замедлять рост раковых клеток, взаимодействуя с ацетилхолиновыми рецепторами», — рассказывает Екатерина Люкманова, кандидат биологических наук, руководитель группы биоинженерии нейромодуляторов и нейрорецепторов ИБХ имени М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН.
Предполагаемая схема механизма передачи сигнала между клетками с
помощью белков SLURP. Источник: Lyukmanova et al./British Journal of
Pharmacology
Важным открытием явилось и то, что белки SLURP усиливают эффект гефитиниба — популярного препарата для лечения многих видов рака. Все рецепторы являются белками, они синтезируются клеткой-хозяином, сворачиваются определенным образом, а потом транспортируются на ее поверхность. Ученые показали, что добавление SLURP-1 к клеткам не только регулирует активность α7-nAChR, но и уменьшает его образование в опухолевых клетках, что в совокупности приводит к подавлению роста раковых клеток.
Примечателен факт так называемой обратной связи. Для осуществления своей функции белки SLURP выделяются наружу и могут связываться с рецепторами, расположенными на соседних клетках. Было обнаружено, что добавление в окружающий раствор SLURP-1 служит своего рода сигналом, в ответ на который соседние клетки также начинают выделять этот же белок: такой «крик» будет услышан их собратьями на большом расстоянии. Они, в свою очередь, тоже выбросят свои запасы SLURP — набирающий массу «снежный ком» повысит эффективность контроля организма за развитием рака.
«Мы планируем продолжить исследование действия SLURP на других моделях рака, в том числе in vitro на клетках первичных опухолей, полученных от пациентов, и in vivo на ксенографтных, то есть пересаженных от донора моделях злокачественных неоплазий в лабораторных животных моделях. В случае подтверждения эффектов, наблюдаемых на клеточных линиях, можно будет задуматься и о клинических исследованиях наших белков», — заключает Михаил Шулепко, кандидат биологических наук, научный сотрудник группы биоинженерии нейромодуляторов и нейрорецепторов ИБХ имени М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, руководитель гранта Российского научного фонда (РНФ), поддержавшего эту работу.
