Ученые нашли «ускоритель» рака. Это фермент, который заставляет опухоль строить белки

Исследователи из Онкологического центра им. М.Д. Андерсона выявили ранее неизвестный механизм, позволяющий злокачественным клеткам избирательно производить белки, стимулирующие их рост. Ключевую роль в этом процессе играет фермент METTL13. Результаты работы ученых открывают путь к преодолению устойчивости опухолей к современным препаратам.

В центре внимания оказался ген KRAS — один из самых частых виновников развития рака легких и поджелудочной железы. Примерно в 40% случаев колоректального рака и значительной доли опухолей легких фиксируются мутации именно в этом гене. Хотя таргетные препараты, направленные на KRAS, уже спасают жизни, злокачественные ткани часто находят способ адаптироваться и перестают реагировать на терапию.

Секрет устойчивости кроется в том, как клетка читает свои инструкции. Гены, подобные KRAS, создают матричную РНК, богатую специфическими кодонами — генетическими «словами», служащими чертежами для белков. Раковым клеткам нужно строить эти белки в огромных количествах, но сложные химические барьеры часто мешают сборке.

Ученые установили, что фермент METTL13 работает как химический модификатор. Он добавляет метильную группу к белку eEF1A, который отвечает за доставку строительных материалов к месту синтеза. Эта модификация устраняет барьеры, позволяя раковым клеткам считывать кодоны гораздо быстрее и эффективнее. Важно, что фермент действует избирательно: он не увеличивает производство всех белков подряд, а дает зеленый свет именно тем молекулам, которые обеспечивают выживание и деление опухоли.

Проверка этой гипотезы на доклинических моделях дала впечатляющий результат. Когда активность METTL13 снижали или полностью удаляли, уровень белка KRAS падал, а рост опухолей замедлялся. В экспериментах с раком легких, который уже успел выработать устойчивость к ингибитору соторасибу, отключение этого фермента возвращало клеткам чувствительность к лекарству и значительно продлевало жизнь подопытных организмов. Дополнительный анализ показал, что у пациентов с высокой активностью METTL13 ответ на ингибиторы KRAS был значительно хуже.

Это открытие меняет тактику борьбы с болезнью. Если нынешние лекарства блокируют белок KRAS уже после его сборки, то воздействие на METTL13 позволяет перекрыть «производственную линию» на самом раннем этапе.

На данный момент работа носит доклинический характер. Специалисты продолжают изучать, как именно фермент контролирует синтез, и ищут способы безопасного воздействия на него. В перспективе уровень активности METTL13 может стать биомаркером, который поможет врачам заранее определить, поможет ли конкретному пациенту таргетная терапия против KRAS. Параллельно исследования в Копенгагенском университете подтверждают, что сбои в метилировании белков часто ведут к серьезным нарушениям, способствующим не только раку, но и нейродегенеративным недугам.

Результаты работы опубликованы в журнале Nature Cell Biology.

Изображение: разработано Мagnific.