Ученые обнаружили, что бактериальный белок способствует раку
Исследование предполагает, что бактериальные инфекции могут способствовать гораздо большему количеству раковых заболеваний, чем считалось ранее.
Институт вирусологии человека (IHV) при медицинском факультете Мэрилендского университета (UMSOM) объявил об открытии, что DnaK, белок бактерии микоплазмы, мешает способности инфицированной микоплазмой клетки реагировать и восстанавливать повреждение ДНК, а это известное происхождение рака.
Было обнаружено очень мало последовательностей ДНК микоплазмы DnaK, связанных с опухолью, которая была полностью развита, что указывает на механизм трансформации, указывающий на то, что повреждение делается рано, но белок может быть не нужен, как только образуются раковые клетки. Исследование было опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences и предполагает, что бактериальные инфекции могут способствовать гораздо большему количеству раковых заболеваний, чем считалось ранее.
«В настоящее время считается, что около 20% раковых заболеваний вызваны инфекцией, большинство из них, как известно, вирусами», — сказал доктор медицинских наук Роберт Галло. «Микоплазмы — это семейство бактерий, которые связаны с раком, особенно у людей с ВИЧ. Наша работа дает объяснение тому, как бактериальная инфекция может вызвать ряд событий, которые приводят к раку. Особое значение имело то, что инфекция не должна была сохраняться и белок не должен был постоянно присутствовать во всех раковых клетках. В исследовании также приводится механизм того, как некоторые бактериальные инфекции могут влиять на конкретные лекарства от рака.»
Исследователи использовали мышей с ослабленным иммунитетом в качестве модели для анализа влияния микоплазменной инфекции на развитие лимфомы. Они сравнили, как быстро у неинфицированных мышей с ослабленным иммунитетом развилась лимфома по сравнению с мышами, инфицированными микоплазмами. Мыши были инфицированы штаммом микоплазмы от пациента с ВИЧ.
Исследователи обнаружили, что микоплазменная инфекция вызвала у мышей развитие лимфомы раньше, чем у неинфицированных мышей с ослабленным иммунитетом, и что некоторые, но не все из раковых клеток имели бактериальную ДНК. Обнаружение только небольшого количества бактериальной ДНК в раковых клетках показало, что инфекция не должна сохраняться, чтобы вызвать рак.
«Мы сосредоточились на белке под названием DnaK, который является частью семейства белков, которые функционируют как «наставник» для других белков, защищая их от повреждений», — говорят ученые. «Однако в этом случае DnaK снижает активность важных клеточных белков, участвующих в репарации ДНК и борьбе с раком, таких как p53. Таким образом, клетки, инфицированные микоплазмой, не смогут должным образом восстановить поврежденную ДНК, и таким образом, потенциально увеличивается риск развития рака.»
Ученые отметили, что бактерии могут выпускать DnaK, а DnaK входит в соседние неинфицированные клетки. Исследование также демонстрирует, что, уменьшая p53, DnaK может также снизить эффективность противораковых препаратов. Таким образом, микоплазменная инфекция может не только вызывать события, приводящие к накоплению повреждения ДНК и онкогенеза в инфицированных клетках, но также вызывать события, вызывающие рак, в соседних неинфицированных клетках, которые приняли DnaK, выпущенные из зараженных соседних клеток.
«Мы проанализировали аминокислотные последовательности DnaK у многих бактерий и обнаружили, что белки DnaK из бактерий, ассоциированных с раком, сгруппированные вместе, представляют собой различные последовательности DnaK из бактерий, которые не связаны с раком», — говорят исследователи. «Это повышает вероятность того, что другие бактерии обладают способностью к развитию рака».
«Такой механизм попадания и скрытия, опосредованный белком, общим для многих бактерий, связанных с раком, меняет то, как нам нужно думать о инфекции и, по крайней мере, о некоторых видах раках. Кроме того, это создает основу для понимания того, как инфекция может влиять на эффективность некоторых методов лечения рака.»
Davide Zella et al, Mycoplasma promotes malignant transformation in vivo, and its DnaK, a bacterial chaperon protein, has broad oncogenic properties, Proceedings of the National Academy of Sciences(2018). DOI: 10.1073/pnas.1815660115