Cercetătorii au arătat că o proteină care este transportată în nucleul celulelor canceroase joacă un rol important în mobilitatea şi creşterea celulelor maligne.
Oamenii de ştiinţă au arătat într-un studiu, publicat săptămâna trecută în eLife, că o proteină, numită fascină, acţionează în nucleu, centrul de control al celulelor canceroase, şi influenţează capacitatea acestora de a se repara, de a creşte şi de a se mişca.
Studiul descrie o cale importantă prin care fascina promovează dezvoltarea cancerului şi oferă perspective asupra căilor potenţiale care i-ar putea bloca acţiunea.
Se ştie că fascina controlează structurile care permit celulelor să se mişte, în special legăturile dintr-o proteină numită actină, care creează „picioarele” minuscule pe care celulele canceroase le folosesc pentru a migra către locuri îndepărtate din corp.
Se ştie că fascina se află în niveluri mult mai ridicate în majoritatea tumorilor solide, unde ajută celulele canceroase să migreze şi să invadeze alte ţesuturi. Această invazie, metastaza celulelor tumorale, este principalul motiv pentru care multe tipuri de cancer sunt atât de greu de tratat.
„Am arătat anterior că fascina se află în centrul de control al celulei (nucleul) în anumite momente ale ciclului de creştere al celulei. Cu toate acestea, nu ştiam cum sunt controlate mişcarea sau funcţia fascinei în nucleu, iar acest lucru a împiedicat capacitatea noastră de a dezvolta tratamente pentru a-i bloca rolul în promovarea creşterii şi răspândirii cancerului”, explică autorul principal, Campbell Lawson, cercetător la centrul Randall pentru biofizică celulară şi moleculară, de la colegiul King din Londra, Marea Britanie.
Pentru a înţelege rolul fascinei, echipa a creat o serie de linii de celule canceroase cu şi fără fascină funcţională, precum şi o suită de „nanocorpi” de fascină, identificaţi cu markeri fluorescenţi, pentru a-i modifica locaţia în celule şi a explora interacţiunile sale cu alte proteine din nucleu.
Cercetătorii au descoperit că fascina este transportată activ în şi în afara nucleului şi, odată ajunsă acolo, susţine asamblarea fasciculelor de actină. Într-adevăr, celulele fără fascină nu au fost capabile să construiască fascicule de actină în nucleu, în aceeaşi măsură.
Fascina a interacţionat, de asemenea, cu un alt grup de proteine importante din nucleul celular, numite histone. Atunci când fascina nu este implicată în gruparea actinei, este legată de histona H3, un jucător important implicat în organizarea ADN-ului în nucleu.
Urmărind interacţiunea fascinei cu histona, echipa a analizat dacă fascina este implicată şi în procesele de reparare a ADN-ului din celulele canceroase, care le ajută să supravieţuiască. Oamenii de ştiinţă au descoperit că repararea ADN-ului a fost afectată în celulele lipsite de fascină, ceea ce indică faptul că proteina ar putea fi necesară celulelor canceroase pentru a declanşa răspunsul acestora la deteriorarea ADN-ului cauzată de chimioterapie sau radioterapie.
Celulele epuizate de fascină au prezentat şi ele modificări ale structurii cromatinei, modul în care ADN-ul este împachetat în celulă, în comparaţie cu celulele cu niveluri normale de fascină. Deşi fascina din nucleul celular joacă un rol important în asamblarea actinei (structura şi repararea ADN-ului), este importantă şi în citoplasma celulară, unde ajută celulele canceroase să construiască anexe minuscule numite filopodia, care promovează invazia celulelor maligne în organism.
Echipa a vrut să înţeleagă dacă mutarea întregii cantităţi de fascină din citoplasmă în nucleu ar preveni funcţia citoplasmatică a fascinei. După cum au anticipat, în celulele care aveau fascină doar în nucleu, numărul de filopodii a fost redus semnificativ, deoarece nu a existat nicio fascină în citoplasmă care să susţină asamblarea acestor structuri. De asemenea, celulele au invadat mai puţin în structuri tridimensionale care imită ţesutul din jurul tumorilor.
Foarte important, celulele în care cercetătorii au forţat fascina în nucleu şi-au redus semnificativ rata de creştere şi viabilitatea, deoarece au asamblat mănunchiuri mari de actină stabilă în nucleu, ceea ce le-a împiedicat să treacă prin ciclul celular.
Găsirea unor modalităţi de a introduce fascina în nucleul celulelor canceroase, ]n loc de a o bloca ar putea împiedica creşterea şi mişcarea acestora în organism, sugereaz[ autorii studiului.
„Studiul nostru oferă informaţii despre un nou rol al fascinei în controlul grupării actinei din nucleu pentru a sprijini viabilitatea celulelor tumorale. Având în vedere că fascina se află în niveluri foarte ridicate în multe tumori solide, dar nu şi în ţesuturile normale, această moleculă este o ţintă terapeutică interesantă. Propunem promovarea acumulării de fascină în nucleul celulelor canceroase, mai degrabă decât să ne concentrăm doar pe ţintirea acesteia în citoplasma din celulă, ca fiind o posibilă abordare alternativă, care ar preveni atât creşterea cât şi răspândirea tumorii”, a concluzionat autorul principal, Maddy Parsons, profesor de biologie celulară la colegiul King.
