Международная команда учёных совершила важный прорыв в понимании одного из ключевых биохимических процессов, участвующих в развитии агрессивных форм рака. Исследователи из Политехнического института Ренсселера, Университета Небраски, Университета Бингемтона и Колледжа экологии SUNY впервые подробно описали уязвимый этап активации белка Hedgehog, запускающего каскад, способствующий злокачественному росту опухолей. Это открытие открывает новую перспективу в борьбе с опухолями, особенно устойчивыми к существующим методам лечения.
Сигнальный путь Hedgehog (Hh) играет фундаментальную роль в эмбриональном развитии: он регулирует рост, дифференцировку и пространственную организацию тканей. Однако в организме взрослого человека повторная активация этого пути, особенно в патологической форме, способна запустить процессы бесконтрольного деления клеток, лежащие в основе различных злокачественных опухолей, включая рак молочной железы, поджелудочной железы, лёгких и яичников. Молекулярные аномалии в этом пути были замечены и у пациентов с гормонозависимыми и трудноизлечимыми опухолями молочной железы.
Ранее уже были разработаны препараты, блокирующие сигнальный путь Hedgehog, однако многие опухоли со временем развивают устойчивость к этим лекарствам. Это побудило исследователей искать более ранние мишени для терапевтического вмешательства — и именно здесь им удалось обнаружить слабое звено. Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, сосредоточено на белке-лиганде Hedgehog и этапе его активации, называемом аутопроцессингом. Этот биохимический шаг необходим для запуска передачи сигнала в клетке, и без него сигнальный путь не активируется.
Ключевую роль в этом процессе играет аминокислота цистеин с порядковым номером 143 (C143) в структуре белка. Именно эта аминокислота формирует уникальную тиоэфирную связь, которая запускает образование активной формы белка. Учёные доказали, что этот участок может быть эффективной мишенью для ковалентных ингибиторов — препаратов, необратимо блокирующих активность белка за счёт химического связывания.
Используя мощные аналитические методы — масс-спектрометрию высокого разрешения и ядерный магнитный резонанс — учёные впервые зафиксировали критически важный промежуточный продукт, ранее недоступный для прямого наблюдения. Это стало возможным благодаря использованию высокоточных спектрометров нового поколения, позволяющих захватывать кратковременные молекулярные состояния, имеющие ключевое значение для активности белка.
Теперь, когда механизм запуска сигнального пути Hedgehog стал понятен, появляется возможность создания препаратов, блокирующих его в самом начале — ещё до того, как начнётся передача патологического сигнала. Это особенно важно для лечения рака груди, где повышенная активность этого пути ассоциирована с агрессивными подтипами опухолей и рецидивами после стандартной терапии. Такие препараты смогут действовать даже на те опухоли, которые уже не реагируют на существующие ингибиторы, воздействующие на более поздние этапы каскада.
Открытие стало результатом многолетнего сотрудничества специалистов в области биохимии, структурной биологии и онкологии. Команда активно включала молодых учёных и даже студентов старших классов, приглашённых в лабораторию, что подчёркивает важность образования и передачи знаний в будущем поколению исследователей.
Кроме теоретического вклада в онкологию, работа имеет практическое значение. Она не только подтверждает важность точечного подавления сигнальных белков, но и демонстрирует мощь междисциплинарных подходов в современной биомедицине. Исследование Hedgehog — пример того, как базовая наука способна открыть путь к реальной клинической пользе.
Таким образом, понимание биохимической уязвимости белка Hedgehog даёт мощный инструмент в борьбе с раком молочной железы и другими опухолями. Новые препараты, воздействующие на начальный этап активации сигнального пути, могут стать эффективной стратегией для лечения форм рака, не поддающихся терапии. Этот шаг — один из важнейших в разработке целевых противоопухолевых препаратов нового поколения, которые смогут не только замедлять рост опухоли, но и блокировать её на уровне молекулярного запуска.
А затем «Добавить на главный экран». 