Международная команда ученых проанализировала вещества, взаимодействующие с OTX2 — белком, который помогает стволовым клеткам образовывать другие белки. Оказалось, что OTX2 способствует выработке разных белков из одного гена, в том числе тех, что участвуют в росте и выживании клеток медуллобластомы — агрессивного онкологического заболевания головного мозга у детей. Нарушение сплайсинга генов, из которых происходят опасные белки, подавляет развитие рака. Полученные результаты позволят улучшить лечение медуллобластомы. Исследование опубликовано в журнале Nature Cell Biology.
kjpargeter / Freepik
Медуллобластома — наиболее распространенный агрессивный рак головного мозга у детей. Он появляется из стволовых клеток на ранних стадиях развития мозжечка — области головного мозга, расположенной ближе к затылку. Ранее ученые выяснили, что в развитии медуллобластомы участвует белок OTX2. Он помогает стволовым клеткам транскрибировать генетическую информацию в функциональные белки.
Теперь канадские и американские ученые решили выяснить, как белок управляет прогрессированием рака головного мозга. Они провели скрининг белков, взаимодействующих с OTX2 в клетке. Оказалось, что белок связан с факторами альтернативного сплайсинга. Эти вещества участвуют в клеточном процессе, который позволяет клеткам вырабатывать разные белки из одного гена.
«Представьте, что три повара собрались на кухне, чтобы испечь пирог. Все они начинают с одних и тех же инструкций, но каждый повар делает торт по-своему. Один повар использует больше шоколада, другой заменяет сливочное масло йогуртом, а третий добавляет в торт тертую морковь. В итоге из одного и того же рецепта получаются разные варианты торта, и некоторые из них могут быть вкуснее других», — объяснила Тамра Вербовецки-Огилви, соавтор исследования из Университета Манитобы, Канада.
В ходе альтернативного сплайсинга клетки по-разному комбинируют «ингредиенты» — компоненты транскрибируемого гена — и образуют разные белки. Некоторые из них способствуют нормальному развитию стволовых клеток, другие могут не работать, а третьи приводят к появлению заболеваний. Ученые обнаружили, что OTX2 играет важную роль в выработке последних белков. Так, белок от гена PPHLN1, вырабатывающийся при помощи OTX2, способствует росту и выживанию стволовых клеток медуллобластомы. По словам авторов, это первый подтвержденный случай того, что альтернативный сплайсинг участвует в развитии агрессивного рака головного мозга.
Исследователи нашли способ уменьшения роста опухоли медуллобластомы: с помощью препарата против PPHLN1 они нарушили сплайсинг этого гена и подавили развитие рака. Полученные результаты позволят лучше изучить рак головного мозга у детей и процесс развития мозжечка у эмбриона.
Текст: Ксения Земскова
Saulnier, O., Zagozewski, J., Liang, L. et al. A group 3 medulloblastoma stem cell program is maintained by OTX2-mediated alternative splicing. Nat Cell Biol (2024). https://doi.org/10.1038/s41556-024-01460-5
Текст: Антон Курбатов
