Naučnici su završili duboku analizu proteina koji izazivaju rak na više tipova tumora, informacije koje se ne mogu proceniti samo sekvenciranjem genoma. Razumevanje kako proteini deluju u ćelijama raka povećava izglede za nove terapije koje blokiraju ključne proteine koji pokreću rast raka, ili terapije koje pokreću imune odgovore na abnormalne proteine koje stvaraju ćelije raka.
Predvođen Medicinskim fakultetom Univerziteta Vašington u Sent Luisu, Institutom Broad MIT-a i Harvarda, Univerzitetom Brigam Jang i drugim institucijama širom sveta, Konzorcijum za kliničku analizu proteomskih tumora istražuje ključne proteine koji pokreću rak i kako su oni regulisani.
Nalazi su objavljeni 14. avgusta u nizu radova u časopisima Cell i Cancer Cell.
„U našim naporima da razvijemo bolje terapije raka, ova nova analiza proteina koji pokreću rast tumora je sledeći korak nakon sekvenciranja genoma raka“, rekao je stariji autor dr Li Ding, ugledni profesor medicine David English Smith u Vašingtonu. Univerzitet.
„Kroz naš prethodni rad na sekvenciranju genoma ćelija raka, identifikovali smo skoro 300 gena koji pokreću rak. Sada proučavamo detalje mašinerije koje ovi geni raka pokreću – proteine i njihove regulatorne mreže koje zapravo obavljaju posao izazivanja nekontrolisana deoba ćelija. Nadamo se da će ova analiza poslužiti kao važan resurs za istraživače raka koji žele da razviju nove tretmane za mnoge tipove tumora.“
Istraživači su analizirali oko 10.000 proteina uključenih u 10 različitih vrsta raka. Ding je naglasio važnost samog obima podataka u ovoj vrsti analize; mnogi od ovih važnih proteina koji izazivaju rak su retki u bilo kom pojedinačnom karcinomu i ne bi mogli biti identifikovani da su tipovi tumora proučavani pojedinačno. Analiza je obuhvatila dva različita tipa karcinoma pluća, kao i karcinom debelog creva, jajnika, bubrega, glave i vrata, materice, pankreasa, dojke i mozga.
„Mnogi od ovih proteina koji pokreću rak nalaze se u više tipova tumora, ali na niskoj frekvenciji“, rekao je Ding, takođe član istraživanja Siteman centra za rak u Barns-jevrejskoj bolnici i Medicinskom fakultetu Univerziteta u Vašingtonu. „Kada zajedno analiziramo mnoge tipove raka, povećavamo moć koju imamo da otkrijemo važne proteine koji uzrokuju rast i širenje raka. Kombinovana analiza nam takođe omogućava da precizno odredimo glavne zajedničke mehanizme koji pokreću rak u različitim tipovima.“
Pored funkcije pojedinačnih proteina, takvi podaci takođe omogućavaju istraživačima da shvate kako proteini interaguju jedni sa drugima kako bi podstakli rast raka. Ako su nivoi dva proteina u korelaciji jedan sa drugim – na primer, kada je jedan prisutan na visokim nivoima, a drugi uvek takođe – to može ukazivati na to da dva proteina deluju kao partneri. Ometanje interakcije može biti obećavajući način da se blokira rast tumora.
Studije, uključujući i onu koju su zajedno vodili Ding i Gad Getz, dr., sa Instituta Broad, takođe su otkrili različite načine na koje se proteini mogu hemijski promeniti kako bi promenili svoju funkciju. Istraživači su dokumentovali kako takve hemijske promene – procesi koji se nazivaju acetilacija i fosforilacija – mogu izmeniti popravku DNK, promeniti imune odgovore i modifikovati način na koji se DNK savija i pakuje, između ostalih važnih molekularnih promena koje mogu igrati ulogu u pokretanju raka.
Istraživanje je takođe osvetlilo efikasnost imunoterapije. Imunoterapija kao što su inhibitori kontrolnih tačaka često najbolje funkcionišu kod karcinoma sa mnogo mutacija, ali čak i tada ne rade za sve pacijente. Istraživači su otkrili da veliki broj mutacija ne dovodi uvek do obilja abnormalnih proteina, na šta imuni sistem cilja kada napada tumor.
„Za neke vrste raka, čak i sa mutacijama koje imaju potencijal da generišu tumorske antigene, ako nema izraženog abnormalnog proteina ili vrlo malo, takve mutacije možda neće biti ciljane za lečenje“, rekao je Ding. „Ovo bi moglo biti objašnjenje zašto neki pacijenti ne reaguju na imunoterapiju, čak i kada se čini da bi trebalo. Kao takva, naša proteomska istraga koja pokriva profile ekspresije tumorskih antigena je posebno korisna za dizajniranje nove imunoterapije koja cilja na odabrane mutacije.“
U drugoj studiji, Dingov tim je identifikovao obrasce metilacije DNK, još jedne hemijske promene koja može uticati na način ekspresije gena. Takvi obrasci mogu biti ključni pokretači raka. U jednom važnom nalazu, tim je identifikovao molekularni prekidač koji potiskuje imuni sistem kod određenih tipova tumora.
Završni rad u setu od četiri studije čini podatke i resurse analize koje koristi konzorcijum dostupnim široj istraživačkoj zajednici.
„Uopšteno govoreći, ova temeljna analiza proteomskih i hemijskih modifikacija za mnoge tipove raka — u kombinaciji sa našim dugogodišnjim znanjem o genomici raka — pruža još jedan sloj informacija za koji se nadamo da može pomoći da se odgovori na mnoga stalna pitanja o tome kako rak raste i uspeva da izbegne mnoge od naših najbolji tretmani“, rekla je ona.
