В процессе производства белков рибосомы считывают генетические инструкции с матричной РНК группами по три нуклеотида. Однако иногда они смещаются на одну генетическую букву назад и начинают считывать информацию в другой рамке. Это явление называется рибосомным сдвигом рамки считывания. В норме оно происходит крайне редко — примерно один раз на 100 тыс. событий трансляции.

Теперь исследователи выяснили, что раковые клетки чаще допускают такую ошибку в определенных последовательностях генетического кода, пишет Medical Express. Оказалось, что сдвиг провоцировали сочетания кодонов AGAACG и ACGAGA. Здоровые клетки при этом обычно считывали те же последовательности правильно.

Затем ученые также установили механизм возникновения этой особенности. Выяснилось, что в раковых клетках повышена активность белка S6, который входит в состав рибосом. Его фосфорилирование заставляет рибосомы, которые задерживаются во время считывания генетической информации, переходить в альтернативную рамку. Этот процесс связан с сигнальными путями mTOR и MAPK, которые часто чрезмерно активны при раке.

На основе открытия исследователи разработали синтетическую генетическую систему FAST, которая использует ошибку считывания как сигнал для запуска гибели клетки. Эффективность FAST проверили на моделях колоректального рака и рака поджелудочной железы у мышей.

Терапия значительно снижала размер опухолей и подавляла метастазирование в печень и легкие.

FAST также усиливала иммунную активность внутри опухолей. При этом у животных не обнаружили признаков воспаления или токсического воздействия на здоровые ткани.

Исследователи считают, что использование естественных ошибок производства белков может стать основой более избирательных и безопасных методов борьбы с раком. Дальнейшие исследования покажут потенциал такого подхода для организма человека.

Ранее другие ученые обнаружили, что белок иммунной системы подавляет рост опухолей и повышает чувствительность рака к терапии.