Молекулярные генетики из Университета штата Монтана открыли неизвестный ранее механизм, который позволяет клеткам млекопитающих выживать в условиях, считавшихся смертельными. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Chemical Biology, могут в будущем помочь в разработке новых подходов к лечению онкологических заболеваний.
Ключевую роль в жизнедеятельности клеток играет аминокислота цистеин, необходимая для синтеза белков и защиты от повреждений. Клетки не могут получать цистеин из внешней среды и должны производить его самостоятельно, расщепляя другую молекулу – цистин. Десятилетиями считалось, что для этого процесса абсолютно необходима хотя бы одна из двух известных ферментных систем. Без них, как полагали учёные, жизнь клетки невозможна.
Открытие началось девять лет назад с эксперимента, который поставил под сомнение эту догму. Группа под руководством профессора Эда Шмидта вывела генетически модифицированных мышей, у которых были отключены обе системы производства цистеина. Вопреки научным представлениям, животные выжили. «Этого не должно было случиться. Ни один живой организм или клетка, как считалось, не могли существовать без этих ферментов», – пояснил Шмидт.
На поиск объяснения ушло ещё семь лет. В сотрудничестве с коллегами из Венгерского национального института онкологии в Будапеште исследователи выяснили, что в клетках млекопитающих существует альтернативный биохимический путь. Когда основные системы не работают, он активируется и разрывает другую химическую связь в молекуле цистина, что в итоге высвобождает необходимый клетке цистеин.
Учёные предполагают, что этот резервный механизм мог возникнуть на ранних этапах эволюции как средство защиты многоклеточных организмов от токсинов, которые содержались в пище или окружающей среде. Однако та же система, которая защищает здоровые клетки, по-видимому, помогает выживать и раковым. Исследователи считают, что опухоли могут использовать этот путь, чтобы противостоять химио- и лучевой терапии. Если удастся научиться выборочно блокировать этот механизм в раковых клетках, это может существенно повысить эффективность существующих методов лечения.
