Исследователи выяснили, что солнечный свет разрушает важный защитный белок, позволяя скрытым сигналам РНК запускать воспалительные процессы, которые могут привести к развитию рака. Понимание этой цепочки реакций открывает новые возможности для предотвращения повреждений, вызванных воздействием солнца.

Влияние солнечного света на здоровье

Солнечный свет необходим для синтеза жизненно важных веществ, например, витамина D. Однако длительное пребывание на солнце значительно увеличивает риск возникновения рака кожи. По данным, ежегодно почти 5,4 миллиона человек в США получают диагноз «рак кожи», и более 90% этих случаев связаны с избыточным воздействием ультрафиолетового (УФ) излучения. УФ-лучи повреждают ДНК и вызывают окислительный стресс в клетках кожи, что приводит к воспалению, покраснению, боли и образованию волдырей при солнечных ожогах.

Новый взгляд на молекулярные механизмы

В недавнем исследовании, опубликованном в Nature Communications, ученые из Чикагского университета показали, что длительное воздействие УФ-излучения разрушает ключевой белок YTHDF2. Этот белок выполняет роль «сторожа», предотвращая превращение нормальных клеток кожи в раковые. YTHDF2 играет центральную роль в контроле метаболизма РНК, поддерживая здоровье клеток. Открытие его функций может привести к новым стратегиям профилактики и лечения рака кожи.

Роль РНК и белка YTHDF2

Рибонуклеиновая кислота (РНК) — важная молекула, участвующая в передаче генетической информации и синтезе белков. Особый интерес представляют некодирующие РНК, которые регулируют активность генов, не производя белков. Обычно они функционируют либо в ядре клетки, где находится ДНК, либо в цитоплазме, где происходят основные клеточные процессы.

Лаборатория профессора Ю-Инг Хэ исследует, как факторы окружающей среды, включая УФ-излучение и мышьяк в питьевой воде, нарушают молекулярные пути и повреждают клеточные системы, способствуя развитию рака. В ходе экспериментов команда обнаружила, что УФ-излучение значительно снижает уровень YTHDF2 в клетках. Этот белок-«ридер» специфически распознает последовательности РНК с химической модификацией N6-метиладенозин (m6A).

Механизм воспаления и его последствия

Когда YTHDF2 удаляли из клеток кожи, воспаление, вызванное УФ-излучением, становилось гораздо сильнее. Это подтверждает, что YTHDF2 играет ключевую роль в подавлении воспалительных реакций. Хотя воспаление важно для защиты организма от инфекций, его неконтролируемое развитие может привести к серьезным заболеваниям, включая рак. До сих пор молекулярные механизмы, сдерживающие этот ответ после повреждения УФ-излучением, были мало изучены.

Взаимодействие РНК и иммунных рецепторов

Используя различные методы и клеточные тесты, ученые показали, что YTHDF2 связывается с определённой некодирующей РНК под названием U6, которая несёт модификацию m6A и относится к малым ядерным РНК (snRNA). При УФ-стрессе в раковых клетках накапливается больше U6 snRNA, и эти модифицированные РНК взаимодействуют с толл-подобным рецептором 3 (TLR3) — иммунным сенсором, запускающим воспалительные пути, связанные с раком.

Неожиданно эти взаимодействия происходили внутри эндосом — клеточных компартментов, которые обычно перерабатывают материалы, а не содержат U6 snRNA. Исследователи впервые показали, что белок SDT2 транспортирует U6 в эндосому, а YTHDF2 перемещается вместе с ней.

Защитный механизм и перспективы терапии

Когда YTHDF2 и m6A-модифицированная U6 РНК достигают эндосомы, YTHDF2 предотвращает активацию TLR3 этой РНК. При отсутствии YTHDF2, например, после повреждения УФ-излучением, U6 РНК может свободно связываться с TLR3 и запускать вредные воспалительные реакции.

«Наше исследование раскрывает новый уровень биологической регуляции — систему надзора через YTHDF2, которая помогает защищать организм от чрезмерного воспаления и связанных с ним повреждений», — отмечает профессор Хэ.

Этот недавно описанный путь указывает на потенциальные стратегии профилактики и лечения рака кожи, вызванного УФ-излучением, за счёт воздействия на взаимодействия между РНК и белками, контролирующими воспаление.