Природные молекулы полиамины, которые защищают тело от преждевременного старения, одновременно связаны с повышенным риском рака. Объяснение этому нашли японские ученые из Токийского института техники.
Полиамины стимулируют аутофагию — процесс клеточной переработки, удаляющий поврежденные компоненты. Однако высокий уровень полиаминов часто фиксируют при многих видах агрессивного рака. Природа этого двойного эффекта долгое время оставалась неясной.
Исследователи работали с линиями раковых клеток человека: сначала снизили уровень полиаминов с помощью препарата, а затем восстановили его, добавив спермидин (один из полиаминов). Преотомный анализ высокого разрешения позволил отследить изменения более чем в 6,7 тыс. белков.
Выяснилось, что полиамины в раковых клетках в первую очередь стимулируют гликолиз (процесс быстрого получения энергии), а не митохондриальное дыхание (характерное для здорового старения). Кроме того, они повышают уровень белков, связанных с тяжестью течения рака. Один из таких белков — eIF5A2, который очень похож на здоровый eIF5A1, но служит признаком развития опухолей.
Биологическая активность полиаминов через eIF5A различается в нормальных и раковых тканях. В нормальных тканях eIF5A1, активируемый полиаминами, активирует митохондрии посредством аутофагии, в то время как в раковых тканях eIF5A2, синтез которого стимулируется полиаминами, контролирует экспрессию генов на уровне трансляции, способствуя пролиферации раковых клеток
Дальнейшие эксперименты показали, что полиамины нарушают работу малой регуляторной РНК miR‑6514‑5p, которая в норме сдерживает выработку eIF5A2, и это позволяет белку накапливать в больших количествах. Результаты опубликованы в Journal of Biological Chemistry.
Открытие имеет большое значение для медицины. Оно не только объясняет парадокс полиаминов, но и указывает на новую терапевтическую мишень: воздействие на белок eIF5A2 может замедлить рост опухоли.
Ранее Наука Mail рассказывала, что бактерии научили поедать раковые опухоли.
