Рак простаты захватывает нормальную программу регуляции роста простаты, чтобы снять тормоза и расти свободно, согласно исследователям Weill Cornell Medicine. Открытие, опубликованное 13 декабря в Nature Communications , прокладывает путь для новых диагностических тестов для руководства лечением и также может помочь разработчикам лекарств найти новые способы остановить болезнь.

Белок, называемый рецептором андрогена, обычно функционирует, направляя развитие простаты — сигнализируя клеткам прекратить расти, действовать как нормальные клетки простаты и поддерживать здоровое состояние. Рецептор активируется андрогенами или половыми гормонами, такими как тестостерон, что заставляет рецептор связываться с ДНК, вызывая экспрессию одних генов и подавление других.

Однако при раке андрогеновый рецептор перепрограммируется, чтобы дать клеткам команду продолжать рост, что приводит к развитию опухоли .

«В этой области хорошо известно, что андрогеновый рецептор может быть взломан различными способами и начать брать на себя новые функции, стимулирующие рост клеток рака простаты», — говорит старший автор, доктор Кристофер Барбьери, заслуженный доцент кафедры урологической онкологии имени Питера М. Сакердота, доцент урологии в Weill Cornell Medicine и хирург-уролог в NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.

Это исследование показало, что андрогенные рецепторы в клетках простаты могут работать как ускоритель, ускоряющий рост клеток, так и тормоз, его подавляющий. Опухоли перенаправляют нормальную активность рецепторов, чтобы нажать на акселератор и отпустить тормоз.

Большая часть исследований рака простаты была сосредоточена на том, как рецептор андрогена активирует гены, способствующие росту клеток. Однако команда Барбьери заметила, что белок также теряет функции, меньше связываясь с некоторыми из своих нормальных участков ДНК. Исследователи выдвинули гипотезу, что эти нормальные участки связывания могут подавлять рост клеток, поэтому, когда рецептор андрогена покидает их, опухолевые клетки могут размножаться бесконтрольно.

Чтобы проверить это, соавтор Майкл Оджелло, который в то время был научным сотрудником, создал панель искусственных белков, каждый из которых содержал ДНК-связывающий участок андрогенового рецептора и либо активирующий, либо подавляющий модуль.

«Этот подход позволил нам изучить нормальную клеточную программу, которая остается встроенной, но захваченной раковыми клетками», — сказал соавтор Сюаньронг Чэнь, научный сотрудник по урологии в Weill Cornell Medicine.

Используя эти искусственные факторы транскрипции, команда затем протестировала все сайты связывания андрогенных рецепторов в культивируемых клетках, каталогизируя то, что каждый сайт делал как в нормальных, так и в раковых клетках. Этот эксперимент выявил семейство генов, которые могут остановить рост клеток рака простаты.

«Когда мы включаем гены, контролируемые этими регуляторными элементами андрогенных рецепторов, рост клетки останавливается», — сказал Барбьери. Напротив, включение тех же генов в здоровых клетках простаты не имело никакого эффекта.

«Это действительно говорит о том, что эти элементы необходимы для того, чтобы нормальные клетки дифференцировались и были счастливы, а рак должен перестроить их, чтобы расти», — сказал Барбьери, сотрудник Онкологического центра Сандры и Эдварда Мейер, а также Института прецизионной медицины Ингландера, оба из которых находятся в Weill Cornell Medicine.

На основании первоначальных результатов исследователи провели скрининг образцов тканей пациентов с раком предстательной железы.

«Мы обнаружили, что чем больше опухоли экспрессируют программу андрогенных рецепторов нормальных клеток , тем лучше прогноз для пациента, тем лучше его реакция на терапию и тем лучше исход для пациента», — сказал Барбьери. Его лаборатория уже разрабатывает диагностические тесты на основе этих результатов, которые можно использовать для адаптации схем лечения пациентов.

«Результаты исследования также открывают возможность разработки терапевтического средства, которое реактивирует нормальную регуляторную программу в клетках рака простаты , чтобы сдержать их рост», — сказал Чэнь.