Раковые - роковые

Среди разнообразных механизмов живого организма, работающих на снижение вероятности онкологического заболевания, основными считаются так называемые факторы некроза опухоли - молекулы, способные подавлять враждебные клетки, стимулируя их запрограммированную гибель - апоптоз. До тех пор пока спасительные молекулы не повреждены сами, они действуют как буферы для нейтрализации или, по крайней мере, смягчения ударов, наносимых организму зарождающейся болезнью. Гибель или выведение из строя хотя бы одного из этих стражей открывает ворота зловредным клеткам, и развивается рак.

Недавно с помощью метода генетических супрессорных элементов (ГСЭ) получен фрагмент ранее неизвестного гена, способный подавлять (супрессировать) апоптоз клеток. Этот ген получил название р53. Установлено, что этот тип ГСЭ способен подавлять только р53-зависимый апоптоз. По результатам определения первичной структуры ГСЭ протяженностью 530 пар оснований установлено, что соответствующий ген ранее не был известен.

Другое направление исследований связано с изучением гена, способного вызывать злокачественное перерождение нормального эпителия молочной железы. Как оказалось, данный ГСЭ представляет собой как бы антисмысловой фрагмент нового, ранее не идентифицированного гена-супрессора, кодирующего белок р33-ING1. Принципиально важно, что биологические эффекты р33-ING1 и р53 взаимосвязаны и требуют активности обоих генов: ни один из них по отдельности не способен подавлять рост клеток.

Возможно, наиболее изученным к настоящему времени фактором некроза опухоли остается ген р53. Он подвержен мутациям в половине всех опухолей, встречающихся у людей. Важная роль этого гена и его предрасположенность к мутациям делают его наиболее желанной мишенью для клеток-убийц. По всей видимости, появление в организме злокачественных признаков обусловлено прежде всего недостатком нормального белка р53, который кодируется одноименным геном. Однако протеин р53 борется с раком не без посторонней помощи.

В свое время группой ученых из России, Канады и США, куда вошли Игорь Гарькавцев из Университета Алгари (Канада), Ирина Григориан и Андрей Гудков из Иллинойского университета в Чикаго (США), Валерия Осовская и Петр Чумаков из московского Института молекулярной биологии РАН им. В.А. Энгельгардта (Россия), Михаил Чернов, представляющий Кливлендский фонд клинических исследований (штат Огайо, США), была поставлена задача по выявлению генов, способных подавлять раковые клетки. В рамках длительной и кропотливой работы по клонированию был идентифицирован ген ING1. Он обратил на себя внимание исследователей, поскольку они обнаружили, что при избытке ING1 в организме размножение клеток опухоли приостанавливается, апоптоз же, наоборот, интенсифицируется.

Будучи заинтригованными этими параллелями, ученые решили детально изучить взаимоотношения двух белков - р33-ING1 и р53, которые кодируются названными генами со сходными функциями. Исследователи констатируют, что связи двух протеинов очень многообразны. Более того, они как бы неотделимы друг от друга - каждому из них необходим другой, дабы исполнять предначертанное свыше, то есть вызывать эффекты подавления клеточного роста.

Данные, полученные в ходе исследования, свидетельствуют о том, что р33-ING1 и р53 физически взаимодействуют, формируя сложный совместный комплекс. Мало того, р33-ING1 не может препятствовать размножению клеток опухоли, когда в них не хватает р53. И наоборот, способности белка р53 к подавлению роста клеток снижаются, если воспроизводство р33-ING1 сдерживается определенными факторами. Даже незначительный недостаток р33-ING1 пагубным образом отражается на способности р53 к действию. Снижение же функциональности р53 может привести к появлению раковых клеток. Они немедленно воспользуются благоприятной ситуацией и начнут размножаться. Таким образом, р53 и р33-ING1, по всей видимости, играют одной командой, которая специализируется на подавлении опухолей.

В чем же заключается практическое значение новых результатов? Во-первых, вполне возможно, от уровня концентрации р33-ING1 зависит то, в какой степени проявляет свою активность р53, насколько силен его генетический иммунный ответ на "внешнюю угрозу". Этот факт поможет ученым объяснить одно наблюдение, до сих пор приводившее их в замешательство: почему в культуре клеток р53 активизируется очень бурно, а в живом нормальном организме подобной силы ответ р53 на повреждение ДНК демонстрируют лишь некоторые ткани, да и в них далеко не всегда достигается желаемый биологический эффект.

Кроме того, это исследование может прояснить важный вопрос: действительно ли р53 задействован в образовании 50% человеческих опухолей, которые сохраняют в себе прототип гена р53. Ведь известно, что белок под названием Mdm2 способен связывать молекулы р53, что называется, "по рукам и ногам". Отсюда, становится понятна огромная роль р33-ING1, ведь его недостаток тоже приводит к ослаблению сопротивляемости р53 в раковых клетках.

В настоящее время заметно возрастание усилий науки и здравоохранения по развитию генной терапии рака на основе целительных свойств р53. Но если роль р33-ING1 столь значительна для р53 в его борьбе против рака, то необходимо определять также и статус р33-ING1 в каждом клиническом случае, прежде чем подвергать пациента экспериментальной терапии. Необходимо принять во внимание, что ген ING1 может отсутствовать в клетках некоторых опухолей головы и шеи, которые в ближайшем будущем станут основными объектами клинических испытаний.

Хуже всего изучено сегодня то, какие мутации в р33-ING1 происходят у людей при онкологических заболеваниях, как на уровне гена р33, так и в кодируемом этим геном белке. Если мутации характеризуются как многочисленные, обширные и частые, можно утверждать, что р33-ING1 в скором времени пойдет по следам своего более известного сегодня науке "собрата" и подобно молекуле р53 станет "горячей точкой" биомедицинских исследований.