Исследование, опубликованное в престижном журнале Science Advances, представило революционные данные о функционировании фермента CDK7, который считается «главным регулятором» клеточной пролиферации. Ученые из Университета Колорадо в Боулдере (CU Boulder) продемонстрировали, как ингибиторы CDK7 способны быстро блокировать экспрессию генов, отвечающих за неконтролируемое деление клеток.
CDK7 регулирует клеточную пролиферацию двумя способами. Во-первых, он активирует другие ферменты (киназы), включая CDK 1, 2, 4 и 6, которые запускают процесс деления клеток. Во-вторых, контролирует транскрипционные факторы, влияющие на экспрессию генов. Этот фермент критически важен для нормального развития организма, однако раковые клетки могут «захватывать» его механизмы для собственного роста. Особенно сильно CDK7 задействован в агрессивных «тройных негативных» формах рака молочной железы.
Исследовательская группа под руководством Дилана Таатьеса, профессора кафедры биохимии, в сотрудничестве с Робин Доуэлл, профессором молекулярной, клеточной и эволюционной биологии, провела серию экспериментов. Тейлор Джонс, аспирант по биохимии, использовал ингибитор CDK7, предоставленный компанией Syros Pharmaceuticals. Ученые применили этот ингибитор к раковым клеткам человека и с помощью вычислительных методов наблюдали эффекты в реальном времени.
Результаты оказались впечатляющими: всего через 30 минут после ингибирования CDK7 основные транскрипционные факторы, ответственные за клеточную пролиферацию, были деактивированы. Примечательно, что один и тот же набор транскрипционных факторов был активен во всех пролиферирующих клетках, включенных в исследование. Ученые изучили 79 клеточных линий (преимущественно человеческих раковых клеток), представляющих 27 различных типов тканей, и идентифицировали универсальный механизм, посредством которого CDK7 контролирует пролиферацию клеток человека.
Исследование выявило важную роль белка ретинобластомы 1 (RB1) в этом процессе. Когда CDK7 ингибируется, RB1 подавляет транскрипционные факторы, препятствуя делению клеток. RB1 известен как ген-супрессор опухолей, который часто оказывается поврежденным при различных видах рака.
Текущие ингибиторы CDK7, находящиеся на стадии клинических испытаний, имеют серьезные побочные эффекты и не всегда успешно устраняют опухоли. Однако новое исследование открывает возможности для разработки более целенаправленных терапевтических подходов. Понимание механизмов функционирования CDK7 позволяет предположить, что можно отключить только те функции фермента, которые вызывают заболевание, сохраняя при этом его полезные роли.
Открытие того, что CDK7 контролирует функцию RB1, потенциально открывает новые терапевтические подходы. Это может привести к созданию более точных методов лечения рака с меньшим побочным воздействием на здоровые ткани. Такие целенаправленные методы лечения могут стать прорывом в терапии агрессивных форм рака, включая «тройной негативный» рак молочной железы, который плохо поддается существующим методам лечения.
Изображение носит иллюстративный характер
CDK7 регулирует клеточную пролиферацию двумя способами. Во-первых, он активирует другие ферменты (киназы), включая CDK 1, 2, 4 и 6, которые запускают процесс деления клеток. Во-вторых, контролирует транскрипционные факторы, влияющие на экспрессию генов. Этот фермент критически важен для нормального развития организма, однако раковые клетки могут «захватывать» его механизмы для собственного роста. Особенно сильно CDK7 задействован в агрессивных «тройных негативных» формах рака молочной железы.
Исследовательская группа под руководством Дилана Таатьеса, профессора кафедры биохимии, в сотрудничестве с Робин Доуэлл, профессором молекулярной, клеточной и эволюционной биологии, провела серию экспериментов. Тейлор Джонс, аспирант по биохимии, использовал ингибитор CDK7, предоставленный компанией Syros Pharmaceuticals. Ученые применили этот ингибитор к раковым клеткам человека и с помощью вычислительных методов наблюдали эффекты в реальном времени.
Результаты оказались впечатляющими: всего через 30 минут после ингибирования CDK7 основные транскрипционные факторы, ответственные за клеточную пролиферацию, были деактивированы. Примечательно, что один и тот же набор транскрипционных факторов был активен во всех пролиферирующих клетках, включенных в исследование. Ученые изучили 79 клеточных линий (преимущественно человеческих раковых клеток), представляющих 27 различных типов тканей, и идентифицировали универсальный механизм, посредством которого CDK7 контролирует пролиферацию клеток человека.
Исследование выявило важную роль белка ретинобластомы 1 (RB1) в этом процессе. Когда CDK7 ингибируется, RB1 подавляет транскрипционные факторы, препятствуя делению клеток. RB1 известен как ген-супрессор опухолей, который часто оказывается поврежденным при различных видах рака.
Текущие ингибиторы CDK7, находящиеся на стадии клинических испытаний, имеют серьезные побочные эффекты и не всегда успешно устраняют опухоли. Однако новое исследование открывает возможности для разработки более целенаправленных терапевтических подходов. Понимание механизмов функционирования CDK7 позволяет предположить, что можно отключить только те функции фермента, которые вызывают заболевание, сохраняя при этом его полезные роли.
Открытие того, что CDK7 контролирует функцию RB1, потенциально открывает новые терапевтические подходы. Это может привести к созданию более точных методов лечения рака с меньшим побочным воздействием на здоровые ткани. Такие целенаправленные методы лечения могут стать прорывом в терапии агрессивных форм рака, включая «тройной негативный» рак молочной железы, который плохо поддается существующим методам лечения.