Молекулы загара испытали на коже человека
Помимо стимуляции синтеза холикальциферола (витамина D3) солнечный свет может служить причиной по меньшей мере трех форм опухолей: меланомы, базиломы и плоскоклеточного рака. Риск болезни повышает нехватка в эпидермисе эумеланина - пигмента, который отвечает за окраску кожи в коричневый цвет, например за счет загара. Пигментация происходит так. Воздействие ультрафиолетового излучения вызывает повреждения ДНК в кератиноцитах, что, через рецепторы MC1R, активирует аденилатциклазу. Этот фермент ускоряет превращение аденозинтрифосфата (АТФ) в циклический аденозинмонофосфат (цАМФ), чем стимулирует экспрессию белка MITF (также связанного с меланомой). Последний помогает меланоцитам производить эумеланин.
Дефекты MC1R характерны для светлых оттенков кожи, в частности у людей с рыжими волосами, трудностей в образовании загара и, как следствие, низкой устойчивости к ультрафиолетовому излучению. Прошлые опыты на мышах с рыжей шерстью показали, что стимулировать пигментацию кожи позволяет агонист цАМФ форсколин. Однако получить эффект на человеке не удалось - вероятно, из-за более высокой барьерной функции эпидермиса. В качестве альтернативы авторы новой работы испытали низкомолекулярные ингибиторы соль-индуцибельной киназы 2 (SIK2) - известно, что она подавляет синтез MITF. На первом этапе ингибитором (HG 9-91-01) обрабатывали две линии раковых и одну - здоровых клеток. При подавлении протеинкиназы LKB1 экспрессия MITF резко возрастала.
Затем американские ученые провели эксперимент in vivo: HG 9-91-01 наносился на генномодифицированных (с нокаутированным геном Mc1re) мышей с рыжей шерстью. По сравнению с контрольными животными, спустя семь дней оттенок их кожи значительно потемнел, что подтверждали колориметрия и окраска методом Фонтана-Массон (используется для оценки меланизирования). Причем ингибитор не только улучшал синтез пигмента, но и миграцию меланина, по всей видимости, воспроизводя обычный механизм меланогенеза под воздействием ультрафиолетового излучения. Через 40 дней цвет кожи особей восстановился. Наконец, исследователи испытали на культурах клеток версии препарата с повышенной проникающей способностью - YKL 06-061 и YKL 06-062.
Анализ подтвердил, что обработка ингибиторами SIK2 увеличивает экспрессию MITF. Схожих результатов удалось добиться и в рамках опытов с человеческими эксплантатами (фрагментами кожи, в данном случае полученными после операций). Ежедневное нанесение YKL 06-062 и YKL 06-061 повысило локальную пигментацию образцов спустя восемь дней, тогда как HG 9-91-01 обеспечил эффект только при внедрении в ткани с помощью аппликатора. По словам авторов, новые данные указывают на возможность стимуляции синтеза пигмента у человека. Несмотря на это, техника требует дополнительной проверки. Так, до клинических исследований ученым необходимо оценить безопасность метода: при определенных условиях манипуляции с MITF, напротив, могут быть онкогенными.
Статья опубликована в журнале Cell Reports.
Ранее стало известно о коммерциализации услуги по превращению карих глаз в голубые.
