МикроРНК-520 подавляют сразу два сигнальных пути в клетках агрессивной формы рака

Клетки рака груди. Красным показаны белки цитоскелета. (Фото: Lutz Langbein, German Cancer Research Center).

Ученые из Немецкого центра раковых исследований (German Cancer Research Center, DKFZ) обнаружили крошечную молекулу РНК, микроРНК-520, которая одновременно блокирует два важных молекулярных пути, связанных с раковым перерождением клетки. При эстроген-рецептор-отрицательном раке молочной железы (ER-негативных опухолях) синтез этих микроРНК часто подавлен, что коррелирует со злокачественностью опухолевых клеток: исследователи из DKFZ установили, что опухоли с низким уровнем микроРНК-520 особенно часто образуют метастазы.

МикроРНК, или миРНК, крошечные молекулы РНК, состоящие примерно из 20 нуклеотидов и не являющиеся матрицей для выработки белка, имеют, тем не менее, к синтезу белков самое непосредственное отношение: связываясь с матричной РНК, кодирующей тот или иной белок, они блокируют его выработку. При раке синтез определенных микроРНК может быть как подавлен, так и усилен. В особой степени это относится к микроРНК, контролирующим активность генов, напрямую вовлеченных в развитие рака.

Одной из ключевых в развитии рака молекул является транскрипционный фактор NF-каппа-В (nuclear factor kappa B) – центральный выключатель для многих генов, определяющих течение воспалительных процессов. Профессор д-р Штефан Виманн (Stefan Wiemann) и его коллеги из Немецкого центра раковых исследований изучили, наблюдаются ли при раке молочной железы отклонения в синтезе миРНК, влияющих на выработку фактора транскрипции NF-каппа-В. Среди более чем 800 исследованных миРНК ученые из DKFZ, вместе с коллегами из университетских клиник Гейдельберга и Тюбингена, обнаружили группу родственных молекул РНК, называемых микроРНК-520 (miR-520), которые особенно значительно снижали выработку NF-каппа-В. Если в клетке синтезируется меньше NF-каппа-В, снижается и выработка провоспалительных сигнальных молекул. Это замедляет развитие опухоли, так как провоспалительные сигнальные молекулы усиливают способность клетки к инвазии окружающих тканей, ангиогенез и метастазирование.

Но миРНК-520 действует как тормоз развития раковой опухоли не только через подавление синтеза NF-каппа-В. Группа доктора Виманна установила, что они блокируют и второй способствующий развитию рака сигнальный путь, триггером которого является трансформирующий фактор роста бета (transforming growth factor beta, TGF-бета). ТФР-бета-сигналы способствуют ослаблению адгезии злокачественных клеток и, таким образом, повышают вероятность их переноса в окружающие органы – характерная особенность раковых клеток.

Ученые проверили, подтверждаются ли результаты, полученные на раковых клетках, выращенных в культуре, на клетках молочной железы из образцов ткани пациентов. При изучении 76 образцов они установили, что опухоли, распространившиеся на лимфатические узлы, продуцируют меньше миРНК-520, чем еще не начавшие метастазировать. Эта связь прослеживалась только на опухолях, клетки которых не имеют рецепторов женского полового гормона эстрогена, так называемых ER-негативных опухолях.
«Наши результаты ясно показывают, что миРНК-520 является настоящим тормозом рака, который подавляет злокачественные свойства опухолевых клеток, воздействуя на два разных пути», – комментирует результаты своей недавно опубликованной работы профессор Виманн. «Очевидно, во многих случаях ER-негативного рака молочной железы, а также и в клетках других видов рака, этот тормоз выходит из строя».

ER-негативный рак молочной железы особенно трудно поддается лечению. Разработка метода терапии, основанной на микроРНК, который одновременно блокирует несколько сигнальных путей, может оказаться интересной перспективой.