Исследователи Института цитологии РАН (ИНЦ РАН) выяснили, что транскрипционный фактор Zeb1, в частности, способствующий метастазированию раковых клеток молочной железы, при повышении его концентрации в клетке усиливает устойчивость клеток опухоли молочной железы к химиотерапии. Исследования, проведенные на клеточных линиях рака молочной железы человека, позволили понять молекулярный механизм данного процесса. В перспективе результаты научной работы могут использоваться при разработке новых методов лечения рака молочной железы. Исследование опубликовано в научном журнале Biochemical and Biophysical Research Communications.

Рак молочной железы является самым распространенным в мире онкологическим заболеванием среди женщин: по сведениям ВОЗ, ежегодно регистрируются от 800 тыс. до 1 млн новых случаев заболевания. По числу смертей от рака у женщин эта разновидность занимает второе место. 

Сегодня существует большое количество подходов для лечения рака молочной железы — от хирургического вмешательства (удаления раковой ткани) до химиотерапии (использование фармакологических препаратов, например, доксорубицина). В последнем случае раковые клетки нередко проявляют резистентность (т.е. нечувствительность) к лекарствам, что делает химиотерапию практически бесполезной и даже вредной. Поэтому ученые активно изучают причины проявления резистентности клеток к препаратам.

“В своей работе мы исследовали белок Zeb1 — это известный транскрипционный фактор, который способствует образованию метастазов, а также устойчивости клеток рака молочной железы к системам противоопухолевой защиты организма человека. Мы попытались понять, какую роль этот белок играет в формировании резистентности опухолей к химиотерапии”, — рассказывает старший научный сотрудник лаборатории регуляции экспрессии генов ИНЦ РАН Ольга Федорова.

Ученые работали с двумя линиями опухолевых клеток молочной железы человека. У клеток первой линии ученые повысили синтез белка Zeb1 в клетках, а у второй, наоборот, подавили. После этого клетки обрабатывали доксорубицином. Затем с помощью нескольких методов (в частности, с помощью метода ДНК-секвенирования) исследователи изучили молекулярные механизмы того, как экспрессия белка Zeb1 повлияла на процессы чувствительности к химиотерапии в раковых клетках.

Оказалось, что когда количество Zeb1 было повышено, то в опухолевых клетках активировались гены, запускающие аутофагию — это естественный, регулируемый механизм клетки, который разбирает ненужные или дисфункциональные клеточные компоненты. Однако в данном случае оказалось, что аутофагия приводила к повышению нечувствительности раковых клеток к доксорубицину. 

Чтобы продемонстрировать зависимость резистентности от активности Zeb1, ученые ИНЦ РАН провели и обратный опыт: во второй линии опухолевых клеток синтез белка был подавлен. Это привело к подавлению процесса аутофагии и, как следствие, к повышению чувствительности клеток к доксорубицину.

“Наше исследование показало, что мы можем использовать Zeb1 как важный молекулярный маркер эффективности химиотерапии. То есть если его синтез повышен, то это вызовет резистентность к фармпрепаратам и наоборот. Кроме того, в дальнейшем вместе с доксорубицином можно использовать соединения, которые подавляют аутофагию, а такие вещества медицине хорошо известны. Это позволит повысить эффективность и вероятность успешного проведения химиотерапии”, — поясняет Ольга Федорова.

В исследовании приняли участие ученые ИНЦ РАН, НМИЦ им. В.А. Алмазова, Московского физико-технического института и Университета Назарбаева. Проект поддержан грантом Российского научного фонда (19-45-02011).