У нормі білки APOBEC3G атакують геном ВІЛ та інших ретровірусів, проте ракові клітини використовують цей механізм собі на користь — і на шкоду організму. Активно діючи в пухлини, ті ж білки підвищують частоту мутацій, роблячи новоутворення більш небезпечним і важковиліковним.
Ядро пухлинної клітини під мікроскопом; APOBEC3G пофарбовані зеленим / ©Bishoy faltas Team
ВІЛ та інші ретровіруси містять генетичну інформацію не як ДНК, а як споріднені молекули РНК. Один із засобів захисту від них – білки APOBEC3G, які атакують ці ланцюжки, хімічно модифікуючи певні ланки, залишки нуклеозиду цитидину (Ц). Це порушує роботу геному вірусу і перешкоджає його розмноженню. Тому, наприклад, ефективно відтворюватися здатні лише штами ВІЛ, у яких є спеціальний білковий фактор, що нейтралізує APOBEC3G.
Клітинам організму і самим доводиться стримувати бурхливу активність APOBEC3G. Як саме вони захищають власну ДНК від атак цих білків, невідомо. Однак у ракових клітинах ці механізми, здається, працюють гірше, дозволяючи APOBEC3G діяти і збільшуючи частоту мутацій. Це, в свою чергу, збільшує небезпеку та ризик метастазування пухлини. До таких висновків прийшли вчені з Корнельського університету, стаття яких опублікована в журналі Cancer Research.
Бішой Фалтас (Bishoy Faltas) і його колеги досліджували роль APOBEC3G в розвитку пухлини на прикладі раку сечового міхура, з використанням лабораторних мишей. Попередньо у гризунів нокаутували (відключили) ген APOBEC, аналогічний нашому APOBEC3G. При цьому в геном деяких тварин внесли людський варіант APOBEC3G. Нарешті, їх піддавали впливу хімічних канцерогенів, що стимулюють розвиток раку сечового міхура.
І дійсно, виявилося, що у мишей, у яких працював APOBEC3G, хвороба розвивалася помітно частіше (в 76 відсотках випадків), ніж у тварин без працюючих APOBEC і APOBEC3G (53 відсотки). Щобільше, протягом наступних 30 місяців усі миші, у яких ці гени не діяли, вижили, тоді як третина носіїв людського APOBEC3G загинула. Вчені показали, що мутагенні білки знаходяться безпосередньо в ядрах цих клітин.
Пухлини таких гризунів несли вдвічі більше мутацій, ніж без APOBEC3G. ці мутації були пов’язані з модифікаціями цитидину. Порівнявши їх набір з даними з бази The Cancer Genome Atlas, автори дослідження переконалися, що вони широко поширені у хворих на рак сечового міхура, обтяжуючи перебіг хвороби і знижуючи шанси на одужання. Все це підтверджує, що ракові клітини здатні використовувати білки APOBEC3G, які в нормі захищають нас від вірусів, собі на користь.