Рак печени — смертельно опасное заболевание, и на поздних стадиях вариантов лечения почти нет. Вирусные гепатиты, алкоголь и ожирение повышают риск развития гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК, самой распространенной формы рака печени), но ученые пытаются разгадать, какие именно биологические механизмы заставляют опухоль расти.

Команда профессора Цзянвэня Чжана из Гонконгского университета обнаружила, что ген VPS72 играет ключевую роль в развитии рака печени. Он нарушает жировой обмен и меняет активность других генов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Science.

Как жир связан с раком печени

Печень — главный метаболический орган, она контролирует выработку и расщепление жиров. У здоровых людей этот процесс строго регулируется, но при ГЦК клетки печени накапливают слишком много жировых капель, что подпитывает опухоль.

За этот процесс отвечает сигнальный путь mTORC1 — он включает гены, производящие жиры, и белки SREBP, которые напрямую управляют ферментами синтеза жиров. В раковых клетках mTORC1 становится гиперактивным, и жир начинает вырабатываться бесконтрольно, создавая порочный круг роста опухоли.

Как ген VPS72 ускоряет развитие рака

У более чем 50% пациентов с ГЦК ген VPS72 работает слишком активно и присутствует в клетках в избыточном количестве. Это связано с низкой выживаемостью, то есть VPS72 явно участвует в развитии болезни.

• Упаковка ДНК. VPS72 влияет на то, как ДНК сворачивается в клетке, и таким образом включает или выключает определенные гены.
• Подавление защитных генов. VPS72 добавляет химические метки к гену ATF3, который обычно тормозит рост рака. Из-за этого ATF3 перестает работать, и mTORC1 выходит из-под контроля.
• Перепроизводство жира. Гиперактивный mTORC1 усиливает выработку жиров, и раковые клетки получают огромное количество энергии для роста.

По сути, VPS72 действует как дирижер, который заглушает защитные механизмы, разгоняет опасные пути и заставляет клетки производить жир — идеальные условия для рака.

Новая мишень для терапии

Это открытие дает надежду на новые методы лечения. Можно создать препараты, которые будут блокировать взаимодействие VPS72 с белками H2A.Z, останавливая опасные изменения ДНК.

Другой вариант — использовать уже существующие лекарства, подавляющие mTORC1 (их применяют при других видах рака).

Наше исследование показывает, что ген VPS72 играет двойную роль в развитии рака печени: он влияет и на работу генов, и на жировой обмен. Это помогает понять механизм болезни и предлагает новые способы лечения, — говорит профессор Чжан.

Теперь ученые знают, как генетика, жировой обмен и рак печени связаны между собой.

Если научиться блокировать VPS72 и его опасные пути, можно лишить опухоль ее главного источника энергии.

Этот прорыв дает сразу несколько преимуществ:

• Точная диагностика. Высокий уровень VPS72 может стать маркером агрессивных форм рака печени.
• Персонализированная терапия. Пациентам с амплификацией VPS72 можно подбирать ингибиторы mTORC1.
• Новые лекарства. Разработка препаратов, нацеленных на VPS72, может повысить эффективность лечения.
• Понимание метаболизма опухоли. Открытие объясняет, почему раковые клетки так зависимы от жиров.

Хотя исследование впечатляет, остается вопрос: насколько быстро можно перейти от лабораторных данных к клиническим испытаниям? mTORC1 — сложная мишень, его подавление может вызвать серьезные побочные эффекты. Кроме того, VPS72 влияет на многие процессы в клетке, и его блокировка может нарушить работу здоровых тканей.

Ранее ученые разработали золотые наночастицы для своевременной диагностики рака.