Учёные обнаружили белок ALS, который связывает повреждение ДНК, рак и деменцию

Белок, давно известный своей ролью в развитии нейродегенеративных заболеваний, может оказаться важным фактором и в возникновении рака. Новое исследование показало, что белок TDP-43, связанный с боковым амиотрофическим склерозом (ALS) и деменцией, играет ключевую роль в механизмах восстановления ДНК.

Работу провели исследователи из Houston Methodist Research Institute.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nucleic Acids Research.


Как белок TDP-43 влияет на восстановление ДНК

В клетках постоянно происходят ошибки копирования генетического материала. Для их исправления существует система репарации несоответствий ДНК (DNA mismatch repair) — один из важнейших механизмов защиты генома.

Учёные обнаружили, что белок TDP-43 регулирует работу генов, участвующих в этой системе.

Однако при нарушении уровня белка возникают проблемы:

  • слишком низкая концентрация TDP-43
  • или, наоборот, его избыточное количество.

В обоих случаях гены репарации начинают работать чрезмерно активно. Парадоксально, но это может не защищать клетку, а наоборот:

  • повреждать нейроны
  • дестабилизировать геном
  • увеличивать вероятность мутаций.

Белок, связывающий нейродегенерацию и рак

По словам руководителя исследования Муралидхара Хегде (Muralidhar L. Hegde), белок TDP-43 оказался гораздо важнее, чем считалось ранее.

Он не только участвует в обработке РНК, но и регулирует целый комплекс механизмов восстановления ДНК.

Анализ крупных онкологических баз данных показал ещё одну важную закономерность:

в опухолях с повышенным уровнем TDP-43 обнаруживается большее количество мутаций.

Это означает, что белок может находиться на пересечении двух ключевых групп заболеваний:

  • нейродегенеративных болезней
  • онкологических процессов.

Возможные новые методы лечения

Исследователи также провели лабораторные эксперименты и обнаружили, что снижение чрезмерной активности системы репарации ДНК может частично уменьшать клеточные повреждения.

Это открывает потенциально новые направления терапии:

  • для ALS
  • фронтотемпоральной деменции (FTD)
  • некоторых видов рака.

Почему это открытие важно

Учёные всё чаще обнаруживают, что одни и те же молекулярные механизмы могут участвовать в развитии разных заболеваний.

Например, процессы повреждения и восстановления ДНК могут одновременно играть роль в развитии:

  • нейродегенерации
  • рака
  • возрастных заболеваний.

Ранее исследователи также показывали, что сложные молекулярные взаимодействия между РНК и белками могут лежать в основе множества патологий — от онкологии до болезни Альцгеймера. Подробнее об этом можно прочитать в материале «От рака до болезни Альцгеймера: расшифровка языка РНК и белков».


Источник

  1. Vincent E Provasek, Albino Bacolla, Suganya Rangaswamy, Manohar Kodavati, Joy Mitra, Issa O Yusuf, Vikas H Malojirao, Velmarini Vasquez, Gavin W Britz, Guo-Min Li, Zuoshang Xu, Sankar Mitra, Ralph M Garruto, John A Tainer, Muralidhar L Hegde. RNA/DNA-binding protein TDP43 regulates DNA mismatch repair genes with implications for genome stability. Nucleic Acids Research, 2025; 53 (18) DOI: 10.1093/nar/gkaf920

Medical Insider