Исследователи определили решающее значение белка NF-Y в развитии рабдомиосаркомы — злокачественной опухоли у детей. Воздействие на этот белок позволяет превращать раковые клетки в здоровые мышечные клетки. Открытие, которое продемонстрировало взаимодействие NF-Y и гена соединения PAX3-FOXO1, может улучшить лечение рабдомиосаркомы, открывая новые возможности для терапии пациентов.
Рабдомиосаркома — редкое детское онкологическое заболевание, но из-за своей агрессивности считается одним из самых опасных. Опухоль развивается из незрелых мышечных клеток и поражает в основном детей. Исследователи по всему миру объединяют усилия, чтобы изучить механизмы ее развития и найти новые методы лечения.
Последние исследования показывают, что некоторые белки, включая NF-Y, могут участвовать в развитии болезни, открывая возможности для новых методов лечения. Работу этой исследовательской группы, руководимой лабораторией Cold Spring Harbor, опубликовано в журнале. .
Генетическая роль белка NF-Y
Белок NF-Y, или ядерный фактор Y, представляет собой белковый комплекс, регулирующий транскрипцию генов. Состоит из трех субъединиц: NF-YA, NF-YB и NF-YC. Вместе составляют комплекс, специфически связывающийся с последовательностью CCAAT в промоторах многих генов.
NF-Y помогает другим регуляторным белкам связываться с ДНК, что запускает или регулирует транскрипцию определённых генов. Благодаря этому NF-Y участвует в многих клетках процессах, например, деление клеток, реакция на стресс и дифференцировка клеток.
В контексте рабдомиосаркомы установлено, что белок NF-Y выполняет решающую роль в биологии этого заболевания.
Свойство взаимодействия с другими белками и генами, такими как слитный ген PAX3-FOXO1, делает его потенциальной мишенью для новых терапевтических подходов.
Взаимодействие между NF-Y и PAX3-FOXO1
Этот детский опухоль имеет ряд специфических особенностей, включая продуцирование слитого гена PAX3-FOXO1, возникающего в результате характерных для этого заболевания хромосомных перестроек. Этот ген играет решающую роль в прогрессировании рака, подавляя дифференцировку мышечных клеток, что способствует их неконтролируемой пролиферации.
Исследователи обнаружили необычное взаимодействие между белком NF-Y и комплексом PAX3-FOXO1. Несмотря на различие функций, эти белки действуют согласованно. Если NF-Y связывается с промоторными последовательностями ДНК, регулируя тем самым начало транскрипции генов, то PAX3-FOXO1 взаимодействует с «дистальными энхансерами» — участками ДНК, увеличивающими экспрессию генов. Важно отметить, что наиболее сильное взаимодействие между этими белками происходит на промоторе гена PAX3.
В этом месте NF-Y стимулирует экспрессию PAX3-FOXO1, усиливая его роль в развитии рабдомиосаркомы. При недостатке NF-Y ученые зафиксировали резкое изменение картины.
Кристофер Вакок, профессор лаборатории Cold Spring Harbor и главный автор исследования, пишет в пресс-релизе: Клетки становятся мышечными. Новообразование утрачивает все свои злокачественные свойства. Клетки, стремившиеся расти, трансформируются в клетки, предназначенные для сокращения. Поскольку вся энергия и ресурсы опухоли теперь направлены на ее сокращение, возврат к состоянию размножения невозможен. Это открытие способствует более глубокому пониманию молекулярных процессов, ведущих к развитию рабдомиосаркомы, и создает возможность для разработки направленных терапевтических подходов.
Взаимодействие этих белков указывает на совместную роль в развитии заболевания. Открытие дает возможность изменить поведение раковых клеток путем модуляции активности NF-Y. Вместо размножения можно перепрограммировать клетки и начать дифференцировку, превращая их в зрелые мышечные клетки.
Эта потенциальная терапевтическая стратегия революционна. В отличие от большинства существующих методов лечения, которые уничтожают раковые клетки, подход, основанный на взаимодействии NF-Y/PAX3-FOXO1, направлен на «перенаправление» их к здоровому состоянию. Это может остановить прогрессирование рака и способствовать регенерации поврежденной мышечной ткани.
Несмотря на необходимость дальнейших исследований для применения этих открытий в лечении пациентов, выявление роли NF-Y открывает возможность более точного и, возможно, менее токсичного лечения.