Белок-«регулировщик» в ДНК может стать ключом к профилактике рака

Новое исследование Медицинского центра Лейденского университета (LUMC) изменило наше понимание работы клеток. Учёные обнаружили, что белок CFAP20 действует как своеобразный «регулировщик движения» на «магистрали» ДНК. Без этого белка возникает хаос, потенциально ведущий к раку.

Транскрипция РНК-полимеразой II, R-петли и функция CFAP20 в репликации. Автор: Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-09943-7

Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

ДНК можно представить как оживлённую железную дорогу, рельсы которой состоят из четырёх строительных блоков — нуклеотидов. Эти блоки всегда объединены в пары, известные как пары оснований. По «дороге» ДНК постоянно мчатся два типа «поездов»: один копирует ДНК (репликация), позволяя клеткам делиться, а другой считывает ДНК (транскрипция) и создаёт мРНК — инструкцию по производству белков.

«Поезда, известные как полимеразы, движутся по ДНК со скоростью от одной до двух тысяч пар оснований в минуту, — говорит профессор Мартейн Лёйстербург. — Они могут встретиться в течение нескольких минут. Часто проблемы возникают в начале гена: транскрипционный поезд трогается медленно, в то время как репликационный поезд сзади уже набирает скорость».

Регулировщик для предотвращения столкновений

Белок CFAP20 оказался тем самым регулировщиком, который предотвращает столкновения. Он ускоряет «транскрипционный поезд», чтобы его не догнал сзади другой. Без CFAP20 движение останавливается. Транскрипционный поезд встаёт и блокирует путь. Не имея возможности проехать, репликационный поезд врезается в него.

«Репликационные поезда стартуют одновременно в тысячах мест на ДНК, — объясняет Лёйстербург. — Без CFAP20 половина из них останавливается, тогда как другая половина испытывает стресс и пытается компенсировать это увеличением скорости. Это звучит разумно, но создаёт новые проблемы. Это как пытаться переписать книгу на высокой скорости: вы пропускаете строки. Результат — плохая копия».

Плохие копии могут привести к раку

Исследователь Сидрит Уручи продолжает: «Плохие копии заставляют клетки делиться неконтролируемо или следовать неправильным инструкциям, что со временем может привести к раку».

Однако Уручи, Лёйстербург и другие исследователи, участвовавшие в этой работе, не открыли сам белок CFAP20.

«Учёные уже знали о существовании этого белка, но никто не искал его возможную функцию в клеточном ядре», — говорит Уручи.

По словам Лёйстербурга, открытие важной роли CFAP20 как регулировщика стало возможным только благодаря встрече двух областей исследований — репликации (Уручи) и транскрипции (Лёйстербург).

«Есть специалисты по транскрипции, которые изучают считывание ДНК, и специалисты по репликации, которые изучают копирование, но они почти не общались. Мы решили работать вместе, и так увидели, как репликация и транскрипция влияют друг на друга».

Без фундаментальных исследований не будет лечения

Они стали первыми исследователями, обнаружившими важную роль CFAP20. Это не сразу приведёт к созданию методов лечения, но Лёйстербург уверен, что такие открытия формируют основу для будущих прорывов.

«Если бы мы не занимались фундаментальными исследованиями, мы никогда бы не сделали таких открытий. И тогда мы никогда не перевели бы эти знания в клиническую практику и к пациентам. Вот почему в LUMC жизненно важно делать и то, и другое: фундаментальные исследования и их внедрение в практику», — поясняет он.

Исследование открывает новый мир

Исследование CFAP20 открывает для учёных новый мир. Для онкобиологов это дополнительная причина, по которой клетки сходят с рельсов и возникает рак. Для разработчиков лекарств это новая мишень, поскольку опухолевые клетки, по-видимому, зависят от этого белка.

«Они злоупотребляют белком, чтобы делиться быстрее, даже если это ставит под угрозу качество их ДНК. В будущем это потенциально может стать уязвимым местом для борьбы с опухолевыми клетками», — говорит Уручи.

Для фундаментальных исследователей эта работа — доказательство того, что стоит продолжать охоту за неизвестными генами и белками.

«Человеческий геном состоит из 20 000 генов, но 99% исследований посвящены одним и тем же 10%. Кто знает, что мы можем найти в будущем?» — заключает Уручи.

Источник: Leiden University