Новое исследование раскрывает роль белка WNK1 в движении клеток и потенциальные стратегии лечения рака

Ученые из Института Фрэнсиса Крика, Имперского колледжа Лондона, Королевского колледжа Лондона и Кембриджского университета сделали прорывное открытие, касающееся роли белка WNK1 в контроле потока воды и ионов в Т-клетках. Это открытие проливает свет на процесс перемещения клеток и потенциально может привести к созданию новых стратегий лечения рака.

Когда наш организм сталкивается с болезнью, он выделяет химические сигналы, называемые хемокинами, которые направляют иммунные клетки, известные как Т-клетки, к месту инфекции. Белок WNK1 уже давно ассоциируется с этим процессом, поскольку он активирует каналы на поверхности клеток, позволяя ионам, таким как натрий или калий, проникать внутрь. Однако точная причина, по которой приток ионов необходим для перемещения Т-клеток, оставалась неясной.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые использовали методы визуализации для наблюдения за мышиными Т-клетками. Они обнаружили, что после получения хемокинового сигнала WNK1 активируется на переднем крае клеток. Эта активация открывает каналы, по которым в клетки поступают вода и ионы. Исследователи предполагают, что приток воды вызывает набухание клеток с передней стороны, создавая пространство для роста актинового цитоскелета, который является внутренним каркасом, поддерживающим структуру клетки. Это заставляет всю клетку двигаться вперед, повторяя процесс.

Для дальнейшего изучения роли WNK1 исследователи использовали методы редактирования генов, чтобы предотвратить выработку WNK1 у мышей или использовать ингибитор для блокировки его активности. Они заметили, что Т-клетки у таких мышей либо значительно замедлялись, либо полностью прекращали движение.

Интересно, что исследователи обнаружили, что могут компенсировать потерю WNK1, поместив клетки в водянистый раствор. Клетки поглощали воду и набухали, что приводило к увеличению их подвижности. Это свидетельствует о том, что поглощение воды, контролируемое белком WNK1, имеет решающее значение для миграции клеток.

Исследователи считают, что раскрытый ими механизм может выходить за рамки иммунных клеток и применяться к различным типам клеток. Это открытие особенно важно в контексте рака, поскольку распространение раковых клеток становится все более сложным для лечения.

Виктор Тыбулевич (Victor Tybulewicz), руководитель группы Лаборатории биологии иммунных клеток с синдромом Дауна в Крик-центре, заявил: "Хотя мы рассматривали Т-клетки, вполне вероятно, что этот процесс происходит во многих наших клетках и даже при таких заболеваниях, как рак, что очень важно, поскольку, когда раковые клетки распространяются, их труднее лечить".

Леон де Бур, бывший постдокторский исследователь в Крик-центре, а ныне сотрудник Каролинского института в Швеции, выразил волнение по поводу потенциального использования ингибиторов WNK1 для лечения рака. Он сказал: "Я рад, что исследователи начинают изучать ингибиторы WNK1 для лечения таких заболеваний, как рак. В своем новом проекте я изучаю, как свойства мембран помогают раковым клеткам перемещаться по организму".

Это новаторское исследование открывает новые пути для понимания движения клеток и дает надежду на разработку инновационных стратегий лечения рака.