пятница, 2 марта 2012 г.

Миссия выполнима: остановить кровоснабжение раковых клеток

Миссия выполнима: остановить кровоснабжение раковых клетокИсследователи из Университета Эмори (США) обнаружили ранее неизвестную функциональность гена INK4a, обычно препятствующего развитию раковых опухолей.

Учёные хорошо знают, что ген INK4a, который кодирует протеин p14 ARF (альтернативная рамка считывания), работает внутри клеток, контролируя их рост и деление (точнее — работает опухолевым супрессором). Исследователи под руководством Эрвина ван Мейра, сотрудника исследовательского ракового центра при Университете Эмори, к своему удивлению обнаружили, что p14 ARF также способен блокировать индуцируемый опухолью ангиогенез, процесс, посредством которого растущие злокачественные опухоли притягивают новые кровеносные сосуды.

Исследование, результаты которого опубликованы в Journal of Clinical Investigation (статья доступна полностью и бесплатно), помогает лучше понять, каким образом формирующийся и развивающийся рак «общается» с окружающими васкулярными клетками, и способно обеспечить разработку новых лекарств для борьбы с опухолями, рост которых обеспечивается потерей гена, кодирующего p14 ARF (INK4a).

Открытие новой функциональности протеина p14 ARF потребовало нескольких лет кропотливой детективной работы. Ген, кодирующий p14 ARF, оказался очень «скользким» объектом для продуктивных исследований, поскольку растущие в культуре раковые клетки постоянно демонстрировали стойкую тенденцию к отключению или полной потере этого гена. На первый взгляд, ничего удивительного в этом не было. Дело в том, что ген, кодирующий p14 ARF (INK4a), не включён в большинстве тканей здорового организма, но немедленно активируется при получении сигналов о ненормальном росте.

Как оказалось, ген INK4a мутирован или полностью заглушён во многих типах раковых образований, включая большинство глиом — чаще всего встречающегося типа рака головного мозга у взрослого человека. Люди, наследующие мутации в гене INK4a, склонны к так называемому меланомно-астроцитомному синдрому, при котором человек одновременно страдает от обоих видов рака, причём в очень агрессивных формах.

На основании предыдущих исследований функциональность протеина p14 ARF всегда связывалась только с геном, кодирующим протеин p53, также часто страдающий от мутаций в раковых клетках. p53 — часть мощнейшего природного охранного механизма супрессирования ракообразования, роль которого заключается в немедленном запуске клеточного апоптоза (преждевременной смерти клетки) в случае появления каких-либо мутаций в молекулах ДНК. Часто говорят: раковые клетки «отказываются умирать». Это как раз связано с мутациями как в самом гене p53 (или, правильнее, TP53), так и в других составляющих механизма клеточного апоптоза, в который включён p53 и некоторые другие протеины.

Как же, по мнению учёных, связаны между собой p53 и p14 ARF? Получая тревожные сигналы о ненормальном росте, ген INK4a запускает синтез белка p14 ARF, роль которого, как считалось, сводится к простой активации гена TP53 на синтез белка p53, что, в свою очередь, приводит к немедленному запуску механизма апоптоза провинившейся клетки. Таким образом, клетка буквально делает себе харакири, не допустив развития и закрепления мутаций. Но всё ли так просто с p14 ARF? Как показало это исследование — никоим образом!

Несколько наблюдений натолкнули учёных на идею о том, что скромный p14 ARF имеет ещё какую-то функциональность, которая никак не связана с деятельностью p53. Ген, кодирующий p14 ARF, оказывается утерянным именно в то время, когда астроцитома становится способной прогрессировать в глиобластому, наиболее смертоносную форму рака головного мозга. При этом образуются большие (по размеру), всё сильнее проникающие в здоровые ткани и более васкулизированные (то есть покрытые плотной сеткой кровеносных сосудов) опухоли. Это раз. Во-вторых, p53 обычно теряется (из-за мутаций перестаёт выполнять хоть какую-то роль) на самых ранних стадиях рака, задолго до перехода астроцитомы в глиобластому (p53 мутировал, клетка с поврежденными ДНК не умерла, а продолжила деление, порождая себе подобных мутантов, и вот результат: астроцитома, небольшая, лишённая кровоснабжения опухоль, которая, потеряв ген INK4a (мутировал), кодирующий синтез именно p14 ARF , превращается в дородную глиобластому, а p53 тут уже совершенно ни при чём). Все это, прозрачно намекало на то, что p14 ARF несёт функциональность, независимую от p53.

Исследователям удалось показать, что восстановление присутствия p14 ARF в раковых клетках приводило к потере ими способности к стимуляции прорастания кровеносных сосудов. Как оказалось, p14 ARF заставляет клетки рака мозга (глиобластому) выделять протеин TIMP3, ингибирующий миграцию васкулярных клеток, которые образуют кровеносные сосуды.

Подготовлено по материалам Medical Express.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Наблюдения за распадами странных B-мезонов принесли свидетельства прямого нарушения CP-инвариантности
Коллаборация LHCb сообщила о том, что ей удалось обнаружить свидетельства CP-нарушения в распадах странных B-мезонов. CP-нарушением называют свойство законов физики, которые оказываются неинвариантными относительно операции зеркального отражения (пространственной инверсии P) с одновременной заменой всех частиц на античастицы (зарядовым сопряжением C). Эта асимметричность, поначалу казавшаяся про...
  (читать дальше)

Разработана новая технология выработки энергии из сточной воды
Соединив две известные технологии получения электричества, ученые создали энергетическую ячейку, способную работать везде, где есть запасы сточной воды. Основа нового метода производства энергии из сточной воды и соли – так называемый реверсивный электродиализ (RED), где электрический ток получается из-за разницы между ионными составами пресной и соленой воды. Суть его проста: в такой энергетичес...
  (читать дальше)

LiveJournal получил только 11 заявок на "амнистию" блогов
Администрация блогхостинга LiveJournal получила только 11 заявок на разблокировку блогов, которые были заморожены из-за накрутки рейтинга, сообщил в своем дневнике руководитель сервиса в России Илья Дронов в понедельник. Правила LiveJournal запрещают пользователям "накручивать" рейтинг собственного журнала. По словам Дронова, существуют пользователи, которые, например, создают множество аккаунто...
  (читать дальше)

Intel поддержит инновационные ИТ-разработки для автомобилей
Корпорация Intel объявила о намерении инвестировать $100 млн в разработку и внедрение передовых технологий для автомобильных информационно-развлекательных систем и средств обработки и передачи данных. Финансовую поддержку получит Центр автомобильных инноваций (Automotive Innovation and Product Development Center) в Карлсруэ (Германия). Он займётся оптимизацией технологий Intel для различных прил...
  (читать дальше)

Новый гибридный аспирин как потенциальный противораковый препарат
Исследователи из Нью-Йоркского колледжа (США) объединили две новые «дизайнерские» формы аспирина в одно гибридное соединение, которое оказалось куда более эффективным в сдерживании роста некоторых форм рака в лабораторных тестах, чем любой из предшественников. Результаты работы о гибридном NOSH-аспирине, названном так за его способность выделять оксид азота (NO) и сероводород (H2S), опубликованы в...
  (читать дальше)

В Катаре строится теплица, проект которой вдохновлён верблюжьими ноздрями
К концу года в катарской пустыне будет построена уникальная теплица, орошаемая морской водой. Проект Sahara Forest стоимостью $5,3 млн и площадью 10 тыс. м² воплотится в жизнь в непосредственной близости от Дохи. Технология опреснения позаимствована у самой природы. Внешняя энергия и прочие ресурсы не требуются. Секрет — в разнице между температурой поверхностной морской воды и воды, взятой с ...
  (читать дальше)

На динозаврах, возможно, жили примитивные блохи
В Китае найдены прекрасно сохранившиеся окаменелости, которые позволяют предположить существование связи паразит — хозяин уже в юрском периоде, более 150 млн лет назад. Сегодня разнообразная группа паразитических насекомых (мы называем их блохами) изрядно досаждает млекопитающим и птицам, и это никого не удивляет. Но мало что известно об их происхождении. Ископаемые находки представляют собой в ...
  (читать дальше)

Древнейший лес планеты стал чуть разнообразнее
В 1920-х в карьере, где добывали песчаник, близ Гильбоа (штат Нью-Йорк, США) были обнаружены сотни остатков ископаемых деревьев. Их возраст оценили в 390 млн лет; по сей день это самый старый лес в мире, известный науке. Учёные сочли, что там рос всего один загадочный вид деревьев, обозначенный Eospermatopteris (или дерево Гильбоа). Он напоминал современные пальмы: крона была расположена на само...
  (читать дальше)

Создана глушилка посторонней болтовни
Кадзутака Курихара из Национального исследовательского научно-технологического института и Кодзи Цукада из Университета Отяномидзу (оба — Япония) знают, как раз и навсегда решить проблему болтунов, создающих неприятный шумовой фон во время любого выступления, лекции или научной конференции. По сообщениям психологов, человек не может продолжать разговаривать, если его слова воспроизводятся с заде...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)