CRISPR обнаружил ген, который усиливает витамин D и останавливает рост опухолей

Отключение гена, связанного с метаболизмом витамина D, останавливает рост раковых клеток, открывая новую мишень для прецизионной медицины. Фото: Shutterstock

Витамин D — не только важный нутриент, но и предшественник гормона кальцитриола, который играет ключевую роль в здоровье: он регулирует усвоение фосфатов и кальция в кишечнике, необходимых для костей, а также влияет на рост клеток, работу мышц, нервной системы и иммунитета.

Теперь исследователи впервые показали в журнале Frontiers in Endocrinology, что ген SDR42E1 критически важен для усвоения витамина D из кишечника и его дальнейшего метаболизма. Это открытие может найти применение в прецизионной медицине, включая терапию рака.

«Мы продемонстрировали, что блокировка или ингибирование SDR42E1 может избирательно останавливать рост раковых клеток», — заявил доктор Жорж Немер, профессор и заместитель декана по исследованиям в Университете Хамада бин Халифы (Катар), ведущий автор исследования.

«Сломанная» копия гена

Учёные вдохновились более ранними работами, где мутация в гене SDR42E1 на 16-й хромосоме связывалась с дефицитом витамина D. Эта мутация укорачивала белок, делая его неактивным.

Используя CRISPR/Cas9, исследователи «отключили» активную форму SDR42E1 в линии клеток колоректального рака HCT116. В этих клетках ген обычно экспрессируется очень активно, что указывает на его важность для их выживания.

После внедрения неактивной версии гена жизнеспособность раковых клеток упала на 53%. Изменилась экспрессия 4663 «нисходящих» генов, что подтвердило роль SDR42E1 как ключевого регулятора множества клеточных процессов. Многие из этих генов связаны с передачей сигналов в раковых клетках и метаболизмом холестериноподобных молекул — что согласуется с центральной ролью SDR42E1 в синтезе кальцитриола.

Результаты показывают, что ингибирование гена может избирательно уничтожать раковые клетки, не затрагивая здоровые.

Двойной потенциал

«Наши результаты открывают новые пути в прецизионной онкологии, хотя для клинического применения потребуются дополнительные исследования», — отметила доктор Нагхам Нафиз Хенди, профессор Ближневосточного университета (Иордания), первый автор работы.

Но «голодание» клеток по витамину D — не единственное возможное применение. Исследователи предполагают, что искусственное повышение уровня SDR42E1 в тканях тоже может быть полезным, усиливая положительные эффекты кальцитриола.

«Поскольку SDR42E1 участвует в метаболизме витамина D, мы можем воздействовать на него при многих заболеваниях, где витамин D играет регуляторную роль», — добавил Немер.

Например, исследования питания показывают, что этот гормон снижает риски рака, болезней почек, аутоиммунных и метаболических нарушений. Однако, как предупредила Хенди, долгосрочные эффекты манипуляций с SDR42E1 ещё предстоит изучить.

Источник: sciencedaily.com