Информацию о том, как и когда надо расти, делиться и мигрировать, клетки получают, из центрального сигнального пути роста Ras/Erk (или Ras/MAPK). Однако сбой в этом сигнальном пути при передаче этих сообщений может привести к бесконтрольному росту опухоли и агрессивному вторжению ее в другие части тела. Подобного рода мутации происходят в большинстве случаев развития рака, поэтому исправление сбоя в сигнальном пути Ras/Erk становится очень важным для лечения онкологических заболеваний.

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско разработали методику, позволяющую контролировать сигнальный путь Ras/Erk с помощью импульсов света, а также быстро считывать полученную геномную активность. Это позволило ученым сделать удивительное открытие.

Изучив модели химической коммуникации в отдельных клетках, исследователи обнаружили, что некоторые мутации Ras/Erk могут вызывать рак в результате изменения не интенсивности сигналов клеточного роста, а их продолжительности. В ходе исследования также было показано, что отсутствие определенного времени сигнала может объяснить, почему некоторые таргетные лекарственные препараты, предназначенные для отключения дефектной сигнального пути Ras/Erk, парадоксальным образом активируют этот путь, а не повышают риск образования новых опухолей.

«С помощью этого подхода мы смогли идентифицировать раковые клетки, у которых есть определенные отклонения в обработке сигналов или поведении, что ведет к пролиферации клеток в ответ на сигналы, которые обычно фильтруются клеточными цепями», - говорит биолог Калифорнийского университета в Сан-Франциско Уэнделл Лим.

L. J. Bugaj, A. J. Sabnis, A. Mitchell, J. E. Garbarino, J. E. Toettcher, T. G. Bivona, W. A. Lim. Cancer mutations and targeted drugs can disrupt dynamic signal encoding by the Ras-Erk pathway. Science, 2018; 361 (6405): eaao3048 DOI: 10.1126/science.aao3048