Учени откриха, че ензимът APOBEC3A е ключов в борбата с рака и вирусните инфекции

Проучване, проведено от изследователи от Калифорнийския университет в Ървайн, идентифицира два метода, с които APOBEC3A – ензим, отговорен за генетичните промени, водещи до развитието на различни видове рак, като същото време предпазва човешките клетки от вирусни инфекции – може да се контролира.

Изследването е публикувано в списанието „Nature Communications“ на 13 август 2021 г.

Какво представлява ензимът APOBEC3A?

Ензимът APOBEC3A е жизненоважна част от вродената имунна система, чиято основна функция е защитата на клетките от вирусни инфекции. За постигане на тази цел той индуцира мутации, чрез което блокира репликацията на вирусите. Въпреки това APOBEC3A също предизвиква промени в генетичната информация, като директно атакува генома на раковите клетки, повишавайки нивата на ДНК мутации, които водят до прогресия на рака, метастази и лекарствена резистентност.

„В предишните си проучвания ние показахме, че индуцираните от APOBEC3A ДНК мутации са много чести при пациенти с рак. Всъщност открихме, че те присъстват при 80 процента от раковите заболявания, като рак на белия дроб, гърдата или пикочния мехур.“, казва д-р Реми Бюсон, доцент в Катедрата по биологична химия към Медицинското училище на Калифорнийския университет.

Начини за стимулиране на секрецията на ензима

В настоящото проучване учени от Медицинското училище на Калифорнийския университет, разкриват как вирусните инфекции и генотоксичният стрес, причинени от химиотерапевтични лекарства, временно регулират APOBEC3A*.

Работата на изследователите илюстрира как вирусните инфекции предизвикват специфичен вроден имунен отговор за активиране експресията на ензима в човешките клетки и как това е важна стъпка в елиминирането на вируса. Проучването също така показва как различните химиотерапевтични лекарства стимулират секрецията на APOBEC3A, но с помощта на напълно различен тип имунен отговор, причиняващ мутации, които допълнително повишават агресивността на раковото заболяване.

Път към разработване на нови терапевтични стратегии

„Нашите резултати разкриват различни начини, чрез които клетките могат да регулират експресията на APOBEC3A, за да се справят с различните видове стрес, с които се сблъскват.“, коментира Бюсон. „Разбирайки как раковите клетки и вирусните инфекции регулират експресията на ензима, ние сме готови да направим критична крачка напред към разработването както на нови терапевтични стратегии за борба с рака, така и на нови антивирусни лечения.“, допълва той.

Необходима е допълнителна работа за разработване на стратегии за предотвратяване появата на ДНК мутации, причинени от APOBEC3A, които увеличават туморната хетерогенност, насърчавайки прогресията на заболяването и устойчивостта му към терапии. По отношение на инфекциите, следващата стъпка е да се определи дали някои видове мутации, открити преди това във вируси като SARS-CoV-2, са резултат от активността на ензима и доколко влияят върху репликацията им в клетките.

Настоящото проучване е финансирано отчасти от Националните институти по здравеопазване, Калифорнийската програма за изследване на рака на гърдата, Фондация „Concern”, Националния институт по диабет и храносмилателни и бъбречни заболявания и Службата за обществено здраве на САЩ.

*Buisson Remi et al. Genotoxic stress and viral infection induce transient expression of APOBEC3A and pro-inflammatory genes through two distinct pathways. Nature Communications. 2021.