Исследование, проведенное учеными из Медицинской школы Кека при Университете Южной Калифорнии, не только напрямую связывает белки циркадных часов с раком печени (ГЦК), но и показывает, как именно раковые клетки используют механизм циркадных часов для деления и размножения.

Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, также показывает, что ингибирование ключевых белков циркадных часов может предотвратить размножение раковых клеток. Об этом сообщает MedicalXpress.

"Предыдущие исследования не дали истинного понимания того, как конкретные методы лечения влияют на процессы в клетках рака печени. С помощью данного исследования мы сделали первый шаг в этом направлении", - сказал ведущий автор исследования Стив А. Кей, профессор университета и заведующий кафедрой неврологии, биомедицинской инженерии и количественной вычислительной биологии Медицинской школы Кека Университета Южной Калифорнии и Центра Михельсона по конвергентным бионаукам Университета Южной Калифорнии.

Чтобы определить роль белков циркадных часов в ГЦК (гепатоцеллюлярной карциноме), Кей с другими исследователями провели серию экспериментов, сочетающих культуру клеток, геномный анализ и животные модели.

Они обнаружили, что два ключевых белка-доносчика, CLOCK и BMAL1, необходимы для репликации раковых клеток печени в культуре клеток. Когда CLOCK и BMAL1 подавляются, процесс репликации раковых клеток прерывается, что в конечном итоге приводит к гибели клеток, или апоптозу.

Запуск процесса апоптоза, при котором клетки перестают делиться и самоуничтожаются, является целью многих современных методов лечения рака. Чтобы лучше понять роль CLOCK и BMAL1, исследовательская группа была вооружена геномными образцами, полученными в ходе многолетних исследований белков циркадных часов в организме. Они обнаружили, что удаление белка часов снижает уровень фермента Wee1 и повышает уровень ингибитора фермента P21.

"Когда речь идет о росте раковых клеток, P21 является тормозом, а Wee1 - ускорителем", - говорит Кей.

Наконец, исследователи проверили свои выводы в естественных условиях. У мышей, которым вводили немодифицированные клетки рака печени человека, развивались большие опухоли, а у мышей, которым вводили клетки, модифицированные для ингибирования CLOCK и BMAL1, рост опухоли был незначительным.

Понимание того, как раковые клетки похищают белки циркадных часов, является важным шагом к остановке распространения рака печени, но у исследователей есть еще много вопросов. Кей и его команда хотят изучить связь между белками циркадных часов, Wee1 и геном p53.

Этот ген отвечает за предотвращение роста опухолей в организме, и уже давно предполагается, что мутации в P53 повышают риск развития различных видов рака.

"Нам необходимо понять эту взаимосвязь, чтобы выявить пациентов, которым целевая терапия против CLOCK и BMAL1 принесет наибольшую пользу", - говорит Кей.

Кроме того, они надеются начать испытания экспериментальных препаратов, нацеленных на CLOCK и BMAL1, на пациентах с раком печени. Это исследование является частью более крупного исследования, анализирующего белки циркадных часов в нескольких типах рака, включая глиобластому, лейкемию и колоректальный рак.