Протеини - биомаркери при ракови заболявания

Протеомът е сложна система съставена от няколко протеина, които взаимодействат един с друг в динамични междумолекулни взаимодействия и посттранслационни промени. Тъй като те модулират молекулярните процеси и пътища в нормални и ракови клетки протеомните биомаркери са от значение за туморогенезата и прогресията на раково заболяване. 

ВИЖ ВСИЧКИ ОФЕРТИ ЗА ТУМОРЕН МАРКЕР С ОТСТЪПКА ТУК!

Протеините при рак на панкреаса могат да бъдат намерени в редица телесни течности включително жлъчка, панкреатичен сок, урина и течност от кисти на панкреаса. Тези протеини имат голям потенциал като биомаркери с набор от терапевтични приложения включително ранна идентификация, стадиране на заболяването, прогноза за лечение и наблюдение на пациенти по време на лечение. 

По-голямата част от одобрените от Агенцията за контрол на храните, САЩ ракови биомаркери в клинична употреба са единични протеини получени от серум. 

HCG, AFP и LDH се използват за стадиране на рак на тестисите. 

Експресията на HER2/NEU и цитокератини може да се приложи за подобряване на прогнозата за рак на гърдата.

Биомаркерите CD171, CD151 и тетраспанин 8 са най-значимите показатели между пациенти с рак на белия дроб от всички подгрупи и здрави хора. 

Изследвания разкриват нови плазмени биомаркери протеини, които могат да помогнат при ранната диагностика на рак на пикочния мехур. Установено е, че количеството хаптоглобин е значително по-високо при пациенти с нискостепенен рак на пикочния мехур, което предполага, че този протеин може да има роля в началните етапи на туморогенезата на рака на пикочния мехур. С разумна специфичност и чувствителност (AUC > 0,87) хаптоглобинът може да направи разлика между пациенти с нискостепенен рак на пикочния мехур и контролите. 

Често срещани биомаркери протеини при различни диагнози на рак:

Свръхекспресирани или мутирали протеини: Туморните биомаркери включват мутирани или свръхекспресирани протеини с различни нива на концентрация в зависимост от вида на рака, стадия и индивидуалните характеристики. Често срещани примери са:

• HER2 при   рак на гърдата   и стомаха
• EGFR при рак на белия дроб, колоректален рак и рак на главата и шията
• KRAS при колоректален, панкреатичен и белодробен аденокарцином
• BRAF при меланом и колоректален рак
• ALK в някои случаи на недребноклетъчен рак на белия дроб (NSCLC) и   PSA като биомаркер при рак на порстатата

Тези биомаркери играят решаваща роля при диагностицирането на рака, класификацията и вземането на решения за лечение.

Сигнални пътища и протеинови взаимодействия: играят критична роля в развитието и прогресията на рака. Нарушаването на регулацията на тези пътища и взаимодействия може да доведе до неконтролиран клетъчен растеж, инвазия и метастази. Няколко ключови сигнални пътя са замесени в рака включително PI3K/AKT/mTOR път, Wnt/β-катенин път, Ras/Raf/MEK/ERK път, Notch сигнален път и TGF-β сигнален път.

Активирането на PI3K/AKT/mTOR пътя насърчава клетъчното оцеляване, пролиферация и резистентност към апоптоза (процес на програмирана смърт на отделни клетки или цели структури в организма). 

Пътят на Wnt/β-катенин когато е анормално активиран води до променена генна експресия насърчавайки клетъчна пролиферация и прогресия на тумора. 

Мутации в Ras гени и дисрегулация на компоненти надолу по веригата в Ras/Raf/MEK/ERK пътя обикновено се срещат при ракови заболявания, което води до неконтролиран клетъчен растеж, оцеляване на рака и метастази. Нарушаването на регулацията на сигналния път на Notch може да доведе до пролиферация на туморни клетки, оцеляване и ангиогенеза. 

TGF-β сигнализиращият път с неговите разнообразни роли в нормалното развитие и рака когато е нерегулиран допринася за прогресията на рака включително повишена клетъчна пролиферация, епителен към мезенхимален преход (EMT) и избягване на имунитета.

В допълнение към сигналните пътища протеиновите взаимодействия също играят важна роля при рака. Например при HER2 сигнализирането HER2 образува комплекси с други рецептори като EGFR и HER3, което води до активиране надолу по веригата на сигнални каскади като пътищата PI3K/AKT и MAPK. 

Тези взаимодействия насърчават растежа и оцеляването на клетките допринасяйки за прогресирането на рака. Освен това при ракови заболявания са наблюдавани взаимодействия между протеини на имунни контролни точки като например протеин 1 на ранна клетъчна смърт с рецептора PD-1 и неговия лиганд PD-L1. Тези взаимодействия могат да потиснат имунната система позволявайки избягване на имунната защита на тумора и улесняване на растежа на рака. 

Разбирането на тези сигнални пътища и протеинови взаимодействия осигурява ценна представа за механизмите в основата на развитието на рака и насочва разработването на целеви терапии към прекъсване на тези пътища и взаимодействия, за да се инхибира растежа на тумора и да се подобрят резултатите за пациентите.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov