Уральские ученые обнаружили, что ген Клото подавляет клеточный рост глиобластомы – злокачественной опухоли головного и спинного мозга. Исследование дает возможность разработать новые методы диагностики и лечения.

Результаты опубликованы в научном издании «Journal of Molecular Neuroscience».

Ген Клото назван по имени древнегреческой богини судьбы. В активном состоянии он производит длинную трансмембранную и усеченную секретируемую формы белка. Трансмембранная форма белка влияет на клеточную мембрану путем встраивания в нее. А секретируемая форма, выделяясь в межклеточное пространство, попадает в кровосток и, распространяясь по организму, воздействует на другие клетки.

«Мировая наука уже имела данные о том, что ген Клото может подавлять жизнеспособность клеток глиобластомы. Уникальность наших исследований в том, что они проводились именно на секретируемой форме белка Клото. Этот методологический нюанс позволяет немного шире взглянуть на механизмы развития опухолевых заболеваний», — рассказал Всеволод Мелехин, руководитель исследовательской группы, доцент Уральского федерального университета, сотрудник Уральского государственного медицинского университета и Института медицинских клеточных технологий.

Екатеринбургские ученые провели опыты, где встроили ген Клото в замкнутую кольцевую молекулу ДКН бактерий – плазмиду, а затем в клетки глиобластомы. Чтобы плазмида могла попасть в клетку, исследователи использовали положительно заряженные ДНК-липиды, которые притягиваются к отрицательно заряженной поверхности клетки, клеточная мембрана которой тоже состоит из липидов. Положительно заряженные ДНК-липиды сливаются с мембраной и проходят сквозь нее в клетку.

«Проще доставить ген с помощью вирусных конструкций, которые легко проникают клетку. Но вирусы обладают способностью встраиваться в геном — совокупность наследственного материала клетки. А использование технологий, связанных с вмешательством в геном, ограничено законодательством и этическими нормами. Плазмида же действует внутри клетки лишь две-три недели, а затем разрушается, не оставляя в геноме клетки ни следа», — добавил Всеволод Мелехин.

Когда ген Клото находится внутри клеток глиобластомы и в состоянии гиперактивности, он вырабатывает секретируемый белок, поступающий в межклеточное пространство. Ученые провели три эксперимента и через 72 часа заметили, что производство белка стало больше в 15 раз, уменьшились на 8% жизнеспособность клеток глиобластомы и на 20% от контрольных значений количество клеток.

«От ненужных или поврежденных, мутировавших клеток организм избавляется с помощью апоптоза — механизма, который запускает программу самоуничтожения, „суицида“ клеток. В клетках злокачественных опухолей механизм апоптоза заблокирован, поэтому они размножаются постоянно и безудержно. Однако в результате нашего эксперимента мы зарегистрировали значимое повышение количество апоптотических клеток», — пояснил Мелехин.