Биологи из России уничтожили рак, заставив его "голодать"
Ученые из МГУ и Швеции успешно подавили рост раковых клеток, заставив их постоянно испытывать чувство "голода" и перестать производить белки, которые не дают им самоуничтожиться, говорится в статье, опубликованной в журнале BBA General subjects.
"Известно, что аутофагия может вызываться частичным ограничением питательных веществ. Нас заинтересовал вопрос - что за этим стоит? Механизм этого явления мы и изучили", - рассказывает Борис Животовский, профессор биологического факультета МГУ.
Одной из отличительных черт раковых клеток является то, что они поглощают необычно много питательных веществ и кислорода, используя их для своего бесконтрольного роста и размножения. В последние годы ученые начали замечать, что подавление "аппетитов" раковых клеток облегчает борьбу с ними как для иммунной системы, так и для различных видов химиотерапии и иммуннотерапии.
Животовский и его коллеги уже несколько лет изучают то, как клеточный голод влияет на поведение раковых клеток, и пытаются понять, как подобные эффекты можно вызвать, используя различные сигнальные молекулы и различные варианты генной терапии.
Для этого ученые вырастили колонии двух типов "бессмертных" раковых клеток, лишили их пищи и проследили за тем, как поменялась активность различных генов, связанных с их делением и защитой от химиотерапии и иммунной системы. Это позволило им выделить несколько десятков участков ДНК и связанных с ними белков, активность которых заметно снизилась после того, как Животовский и его команда посадили рак на "диету".
Внимание биологов привлек белок и одноименный ген Mcl-1, связанный с работой системы самоуничтожения, присутствующей во всех здоровых и во многих раковых клетках. Эта система, как объясняют ученые, состоит из нескольких десятков белковых молекул, часть из которых заставляет клетку запустить апоптоз, процесс клеточного самоубийства, а другие, наоборот, его подавляют.
В здоровых клетках существует своеобразный баланс между "белками смерти" и Mcl-1 и другими похожими на него молекулами, которые подавляют их работу. Когда возникает рак, этот баланс сдвигается в сторону Mcl-1 и других "белков жизни", благодаря чему опухолевые клетки не умирают даже при очень серьезных повреждениях ДНК, обычно заставляющих клетки убить себя.
Руководствуясь этой идеей, российские ученые создали несколько коротких молекул РНК, часть из которых повышала активность Mcl-1, а другие - блокировали его работу. Как показали эти опыты, раковые клетки с "улучшенной" версией этого белка лучше сопротивлялись химиотерапии и меньше гибли при облучении, а подавление работы связанного с ним гена, наоборот, делало их крайне уязвимыми для их действия.
Аналогичного эффекта, как отмечают ученые, можно добиться при помощи различных химических препаратов, блокирующих чтение молекул, в которых содержатся "инструкции" по сборке молекул Mcl-1. За последние годы ученые создали сразу несколько веществ такого рода, и часть из них, к примеру, препарат ABT-293, уже прошли проверку регулирующих органов в США.
Как надеются ученые, собранные ими данные помогут адаптировать это вещество и его аналоги для борьбы с раком, при этом не мешая синтезу Mcl-1 в здоровых клетках и не приводя к их массовой гибели.
