Биологи из России выяснили, как сделать химиотерапию эффективнее
Молекулярные биологи из МГУ и Швеции обнаружили, что химиотерапию можно сделать более эффективной, мешая раковым клеткам очищать себя от поврежденных "энергостанций". Их выводы были представлены в журнале Biological Chemistry.
"Оказалось, что канцерогенез, митофагия и апоптоз зачастую используют общие метаболические пути. Открытие подобных точек пересечения метаболических процессов крайне важно для поиска мишеней, воздействие на которые способно стимулировать гибель раковых клеток", - рассказывает Борис Животовский, профессор биологического факультета МГУ, чьи слова приводит пресс-служба Российского научного фонда.
Животовский и его коллеги уже несколько лет изучают различные клеточные механизмы, которые помогают раковым клеткам неограниченно делиться и при этом защищают их от химиотерапии и иммунитета. Блокировка связанных с ними генов, как надеются ученые, сделает рак менее неуязвимым и усилит эффективность химиотерапии.
Эти эксперименты помогли им раскрыть несколько интересных взаимосвязей между жизнью раковых клеток и поломками в генах, управляющих работой различных систем "запрограммированной смерти", которые включаются при фатальном повреждении клетки и заставляют ее уничтожить себя. Многие из них, к примеру семейство "белков смерти" Bcl-2, оказались одними из главных препятствий для работы химиотерапии.
Этот белок и связанные с ними вещества, как отмечает Животовский, находятся внутри так называемых митохондрий, клеточных "энергостанций", преобразующих энергию нутриентов в понятный клетке вид молекул. Их повреждение обычно заставляет нормальные клетки самоуничтожиться, однако с их раковыми "кузинами" это происходит далеко не всегда.
Подобное наблюдение натолкнуло ученых на мысль, что раковые клетки могут эффективнее справляться с "переработкой" поврежденных митохондрий, чем здоровые клетки. Благодаря этому Bcl-2 и другие похожие системы, включающие программу клеточного "самоубийства", не будут включаться внутри опухоли при ее обработке химиотерапией.
Российские биологи проверили, так ли это на самом деле, наблюдая за тем, что происходило внутри культур рака прямой кишки при повышении или понижении активности митохондрий и при изменениях в структуре генов, отвечающих за их "переваривание" в клетках.
Как показали эти опыты, ускорение "переработки" митохондрий сделало эти раковые клетки практически неуязвимыми к действию цисплатина - одного из лекарств, широко применяемых рамках химиотерапии. В среднем, стимуляция "сборки мусора" повысила выживаемость раковых клеток примерно в три раза, что особенно сильно проявлялась при больших дозах противоракового средства.
С другой стороны, нейтрализация белка Drp1, отвечающего за удаление поврежденных митохондрий, привела к обратным результатам - раковые клетки начали умирать примерно в 1,5 раза чаще, чем при простом применении химиотерапии.
Данные, полученные в ходе этих опытов, как надеются Животинский и его коллеги, помогут повысить эффективность работы химиотерапии и создать средства, способные бороться с "неуязвимыми" версиями рака.
