Ученые из Бостонского колледжа придумали новый способ изучать молекулы в человеческих клетках — особенно те, которые ведут себя по-разному в раковых и здоровых тканях. Их метод, названный MapID-tRNA-seq, позволяет разом проанализировать все транспортные РНК (тРНК) и их изменения. Эти молекулы — настоящие «курьеры»: они доставляют „кирпичики“ для строительства белков, а если их работа нарушается, это часто приводит к болезням.

Результаты опубликованы в издании Cell Chemical Biology.

Руководитель исследования, профессор Хуицин (Джейн) Чжоу, объясняет: тРНК — очень «неровные» молекулы, усыпанные химическими метками. Обычные ферменты спотыкаются об эти метки, как о камни, поэтому раньше изучать тРНК было сложно. Команда решила проблему с помощью искусственного фермента — модифицированной обратной транскриптазы, которая „читает“ тРНК без ошибок.

Транспортная РНК (тРНК) — это маленькая молекула РНК, которая доставляет аминокислоты (строительные блоки белков) к рибосомам, где те собираются в цепочки. Представьте ее как грузовик, который везет кирпичи на стройку.

Метод испытали на четырех типах клеток, включая три линии клеток молочной железы. Оказалось, что в раковых клетках тРНК работают хаотично: например, митохондриальных тРНК там гораздо меньше, чем в здоровых. Зато другие молекулы — матричные РНК (мРНК), которые несут инструкции для сборки белков, — остались без изменений.

Похоже, в раковых клетках митохондрии дают сбой, — говорит Чжоу. — Проблема не в инструкциях (мРНК), а в том, что не хватает «курьеров» (тРНК) и рибосомных РНК, которые собирают белки.

Заодно ученые нашли новые химические метки на тРНК — одна из них может влиять на производство белков. Сейчас команда пытается понять, как именно.

Этот метод открывает двери для ранней диагностики рака: если изменения в тРНК специфичны для опухолей, их можно использовать как маркеры. Кроме того, понимание «поломок» в митохондриях поможет разработать таргетные препараты, которые будут точечно корректировать метаболизм раковых клеток, не трогая здоровые.

Исследование проводилось только на клеточных линиях, а не на реальных опухолях — значит, результаты могут отличаться в живом организме. Также метод пока не проверяли на других типах рака, кроме молочной железы.

Ранее ученые разработали новый метод лечения тройного негативного рака груди.