Dokładna segregacja chromosomów podczas podziału komórek ma fundamentalne znaczenie dla zdrowych komórek i ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania rozwojowi raka. Kiedy chromosomy nie są ułożone prawidłowo, powoduje to niestabilność chromosomów, co jest cechą charakterystyczną wzrostu nowotworu. Chociaż naukowcy wiedzą, że za ten proces odpowiada kompleks białkowy zwany kinetochorem, dokładna rola wielu poszczególnych białek biorących w nim udział pozostaje niejasna.
Teraz naukowcy z Uniwersytetu w Osace i MIT odkryli nowy mechanizm kontrolujący wyrównanie chromosomów i zidentyfikowali potencjalną podatność terapeutyczną na leczenie raka. Ich badania, opublikowane w Cell Reports, koncentrują się na dwóch białkach motorycznych – KIF18A i CENP-E – które współpracują, aby zapewnić prawidłowe ustawienie chromosomów przed podziałem komórki.
Badania genetyczne wykrywają słabość
Naukowcy przyjęli sprytne podejście: przyjrzeli się komórkom z łagodnym wstępnym defektem kinetochorów spowodowanym mutacją w białku CENP-C. Przeprowadzając kompleksowy ekran CRISPR tych komórek, zidentyfikowali KIF18A jako kluczowego gracza. Zakłócenie genu KIF18A było śmiertelne dla tych i tak już wrażliwych komórek, co podkreśla śmiertelność synergistyczną.
Dalsze badania wykazały, że ta skumulowana podatność wynikała ze zmniejszonej aktywności CENP-E. Zasadniczo badacze odkryli, że KIF18A i CENP-E współpracują poniżej CENP-C, kierując początkowymi etapami wyrównania chromosomów.
Celowanie w białka motoryczne: nowy kierunek terapeutyczny
Co ważne, komórki nowotworowe z naturalnie niskim poziomem CENP-E były niezwykle wrażliwe na hamowanie samego KIF18A. Gdy oba białka uległy jednoczesnej supresji, efektem była masowa śmierć komórek. Odkrycie to wskazuje na obiecującą strategię leczenia raka: hamowanie tych dwóch białek motorycznych może selektywnie zabijać komórki nowotworowe bez szkody dla zdrowych.
Wykorzystanie słabości komórek w chorobie nowotworowej
Kluczowym wnioskiem z badania jest to, że niektóre nowotwory mają wstępną słabość – niski poziom CENP-E – co czyni je podatnymi na hamowanie KIF18A. Pomiar ekspresji CENP-E w nowotworach może pomóc w identyfikacji pacjentów, którzy odniosą największe korzyści z tego rodzaju terapii celowanej. Dodatkowo łączenie leków blokujących zarówno KIF18A, jak i CENP-E może dodatkowo zwiększyć skuteczność terapeutyczną.
Badanie to stanowi przekonujący przykład tego, jak zrozumienie złożonych mechanizmów podziału komórek może przełożyć się na nowe metody leczenia raka.
