Дослідники з Технологічного університету Чалмерса (Швеція) показали, що білок Atox1, виявлений у клітинах раку молочної залози, бере участь у процесі метастазування ракових клітин. Отже, білок може бути потенційним біомаркером для оцінки агресивності захворювання, а також можливою мішенню для нових ліків.
Рак молочної залози є найбільш поширеною формою раку у жінок у всьому світі. Рання діагностика та лікування мають вирішальне значення для виживаності. Більшість смертей, пов'язаних з раком молочної залози, відбувається через те, що ракові клітини залишають первинну пухлину і метастазують в інші частини тіла, такі як кістки, печінка або легені. Але молекулярні механізми того, як ракові клітини мігрують в інші частини тіла, ще не зрозумілі.
Попередні дослідження показали, що, як і інші види раку, рак молочної залози збігається з більш високим рівнем міді в крові і пухлинних клітинах, але використання цієї додаткової міді в ракових клітинах невідоме. Іони міді та інших металів у нашому організмі поглинаються через їжу і життєво важливі для багатьох біологічних функцій у невеликих контрольованих кількостях. Вільні іони міді токсичні, і тому вся мідь в нашому організмі пов'язана з білками.
Дослідники з Технологічного університету Чалмерса в даний час визначили білок, що зв'язує мідь, який явно впливає на міграцію клітин раку молочної залози.
Atox1 - це білок, який транспортує мідь до інших білків у наших клітинах, які вимагають її для ферментативних функцій. Дослідники нещодавно виявили, що Atox1 знаходиться на передньому краї рухомих ракових клітин, що вказує на те, що білок може брати участь у русі клітин. Це спостереження стало відправною точкою для опублікованого дослідження.
Використовуючи просунуту живу клітинну відеомікроскопію, вчені змогли відстежити закономірності руху сотень окремих ракових клітин, з наявністю і без присутності Atox1.
«Ми змогли продемонструвати, що клітини були присутні на більш високих швидкостях і на довших відстанях, коли був присутній Atox1, порівняно з тими ж типами клітин, що рухаються без білка», - кажуть дослідники.
Подальші експерименти показали, що Atox1 управляє рухом клітин, стимулюючи реакційний ланцюг, що складається з іншого білка-переносника міді - ATP7A і ферменту лизилоксидази (LOX). Atox1 доставляє мідь в ATP7A, який, у свою чергу, доставляє метал в LOX. Для функціонування LOX необхідна мідь, і вже відомо, що LOX бере участь у позаклітинних процесах, що сприяють руху клітин раку молочної залози.
"Коли Atox1 в ракових клітинах був зменшений, ми виявили, що активність LOX знижувалася. Таким чином, здається, що без Atox1 LOX не отримує міді, необхідної для його міграції клітин ".
Паралельно дослідники проаналізували базу даних зареєстрованих рівнів транскриптів Atox1 у 1904 різних пацієнтів з раком молочної залози, а також час виживання. Вони виявили, що у пацієнтів з пухлинами з високим рівнем Atox1 час виживання значно нижче. Тому вони дійшли висновку, що механізм, який вони визначили у своїх експериментах на клітинних культурах, мабуть, відіграє роль у розвитку захворювання у пацієнтів.
Це вказує на те, що Atox1 може бути біомаркером для оцінки того, наскільки агресивний рак молочної залози. Таку інформацію можна використовувати, наприклад, для визначення доцільності лікування для видалення міді з організму. Atox1 також може стати мішенню для ліків, щоб блокувати метастазування і тим самим збільшити час виживання.
"Те, що ми виявили, може бути важливо для всіх типів раку. Те, як рухаються ракові клітини, є фундаментальним процесом, який ми досі недостатньо розуміємо ", - кажуть вчені.
Тепер вони перенесуть експерименти з клітин у моделі на невеликих тварин і з'ясують, чи не беруть участі інші білки, що зв'язують мідь.
Дослідження було опубліковано в журналі PNAS.
