Odkrycie funkcji TAF1 może zrewolucjonizować terapię raka

Nowe badanie, prowadzone przez dr. Stephena D. Nimera, dyrektora Sylvester Comprehensive Cancer Center w Szkole Medycznej Millera Uniwersytetu Miami, pokazuje, jak kluczowa cząsteczka reguluje produkcję nowych krwinek, proces zwany hematopoezą, który jest zaburzony w chorobie nowotworowej. Odkrycia te mogą doprowadzić do opracowania nowych strategii terapeutycznych ukierunkowanych na tę cząsteczkę, regulator genu o nazwie TAF1.

Nowe odkrycia „nie tylko podważają istniejące modele regulacji hematopoetycznej, ale także kładą podwaliny pod innowacyjne zastosowania kliniczne” – powiedział dr Ramin Shiekhattar, współautor badania, dyrektor Programu Epigenetyki Nowotworów w Centrum Sylvester i kierownik Wydziału Genomiki i Epigenetyki Nowotworów. Artykuł został opublikowany 16 lipca 2025 roku w czasopiśmie Developmental Cell.

Współpraca

Długoletni współpracownicy Nimer, Sheikhattar i ich koledzy donieśli wcześniej, że dezaktywacja TAF1 hamuje chorobę w modelu ostrej białaczki szpikowej wywołanej przez nieprawidłowy regulator genu AML1-ETO.

Odkryli, że TAF1 oddziałuje z białkiem AML1-ETO, aktywując geny powodujące raka.

TAF1 jest częścią dużego kompleksu molekularnego, który wiąże się z DNA i pomaga aktywować geny. Kompleks ten bierze udział w inicjacji transkrypcji, czyli procesie syntezy RNA z DNA.

W ramach ostatnich badań naukowcy przyjrzeli się bliżej temu, w jaki sposób TAF1 działa w trakcie normalnego rozwoju komórek krwi.

Wsparcie dojrzewania komórek

Komórki krwi powstają z niedojrzałych komórek szpiku kostnego, zwanych komórkami macierzystymi układu krwiotwórczego (HSC).

Komórki macierzyste krwi (HSC) to potężne komórki. Są wykorzystywane w przeszczepach. Pełnią dwie kluczowe funkcje: zdolność do samoodnawiania oraz zdolność do różnicowania się w dojrzałe typy komórek, w tym komórki układu odpornościowego (limfocyty T i B), komórki mieloidalne (neutrofile i monocyty), płytki krwi i czerwone krwinki. Proces ten nazywa się wiązaniem linii komórkowej.

Nowe dane pokazują, że TAF1 jest niezbędny do prawidłowej aktywacji genów zaangażowanych w specjalizację linii u dorosłych, ale odgrywa mniejszą rolę w utrzymaniu samoodnawiania komórek macierzystych krwi (HSC). Wykazano również, że TAF1 działa inaczej w trakcie embriogenezy, kiedy zapotrzebowanie na produkcję krwi jest znacznie wyższe.

„TAF1 wydaje się pełnić rolę kluczowego przełącznika molekularnego, integrując sygnały transkrypcyjne w celu zrównoważenia utrzymania i różnicowania komórek macierzystych u dorosłych” –
powiedział dr Ramin Sheikhattar, współautor badania.

Kwestionowanie ustalonych pojęć

Wcześniej uważano, że TAF1 i jego kompleks są niezbędne do aktywacji wszystkich genów w ciągu życia każdej komórki.

Jednak nowe badanie dostarcza dowodów na to, że TAF1 odgrywa bardziej selektywną rolę, obejmującą preferencyjną aktywację genów, które inicjują różnicowanie komórek HSC w dojrzałe komórki krwi.

„Najbardziej zaskakującym odkryciem jest to, że dorosłe komórki macierzyste krwiotwórcze (HSC) mogą przetrwać bez niezbędnego ogólnego czynnika transkrypcyjnego, a utrata TAF1 wpływa wyłącznie na geny związane z różnicowaniem, a nie na geny wspierające samoodnawianie” –
powiedział dr Fan Liu, pierwszy autor badania.

Zespół Nimera, wspólnie z bioinformatykiem dr. Felipe Beckedorffem, odkrył również, że TAF1 nie tylko uruchamia transkrypcję, ale także usuwa dodatkowe „hamowanie” procesu transkrypcji.

Perspektywy na przyszłość

Przyszłe zagadnienia badawcze obejmują sprawdzenie, czy TAF1 pełni podobne funkcje w innych komórkach macierzystych ważnych w przypadku raka, np. w jelicie grubym lub mózgu.

Tymczasem odkrycia te stanowią impuls do badań nad lekami oddziałującymi na TAF1, a obecnie trwają prace nad rozwojem takich związków.

Jednym z wyzwań w hematologii jest znalezienie leków, które zabijają komórki nowotworowe bez zakłócania prawidłowej hematopoezy. Dane te sugerują, że inhibitory TAF1 mogą spełniać to kryterium: hamowanie TAF1 nie zakłóca samoodnawiania komórek macierzystych ani produkcji krwinek, procesów niezbędnych do życia.

„Kluczowym pytaniem było, czy wyciszenie TAF1 zakłóci normalną produkcję krwi. W tym artykule odpowiedź brzmi: nie” –
mówi dr Steven Nimer.

Inne potencjalne zastosowania obejmują wykorzystanie TAF1 do zwiększenia ekspansji komórek HSC w laboratorium, co może poprawić wydajność przeszczepów komórek macierzystych.