Обнаружен механизм самоуничтожения рака

Американские ученые обнаружили новую «ахиллесову пяту» рака, которая запускает механизм самоуничтожения опухолевых клеток и позволяет лечить болезнь.

Эксперименты на человеческих клетках рака толстой кишки и лимфомы, внедренных в организм грызунов, обнаружили, что подавление специфического белка, который питает опухоли, убивает рак.

В настоящее время ученые располагают готовыми лекарственными препаратами, блокирующими данную субстанцию под названием ATF4.

Результаты нового исследования позволяют надеяться на скорое появление революционной противоопухолевой терапии, избирательно действующей на раковые клетки.

Руководитель проекта профессор Константинос Куменис сказал: «Сегодня мы поняли: нам нужно идти в этом направлении и блокировать рост опухоли таким образом, чтобы опухолевые клетки не могли легко спастись; наше исследование дает такую возможность».

Исследователи уверены, что это «ахиллесова пята» многих онкологических заболеваний.

Миллион клеток нашего организма каждый день совершают самоубийство, чтобы защитить человеческий организм от появления потенциально опасных единиц. Клетки рака, с другой стороны, игнорируют контроль со стороны иммунной системы.

Заставить опухолевые клетки самоуничтожаться – длительное время эта идея считалась в буквальном смысле «Святым Граалем» исследователей рака. Профессор Куменис достиг цели, подключившись к ATF4 в клетках кишечника, молочной железы и лимфомы человека, выращенных в лаборатории, и грызунов с индуцированной лимфомой.

Ученые годами пытались подавить активность гена MYC, который в случае онкогенных мутаций стимулирует пролиферацию опухолевых клеток и отвечает за распространение болезни.

Профессор Куменис и его коллеги из Пенсильванского университета (США) обнаружили, что ATF4 контролирует особый химический путь, работающий в тандеме с геном. Они утверждают, что если он остановится, раковые клетки вырабатывают много белка и погибают.

Результаты, опубликованные в журнале Nature Cell Biology, могут открыть путь к новому подходу в лечении рака. Препараты-ингибиторы, которые останавливают биосинтез ATF4 (активирующий фактор транскрипции 4), уже существуют на фармацевтическом рынке. Они изучаются при множестве заболеваний, включая болезнь Паркинсона и Альцгеймера.

«Полученные результаты показывают нам потенциальные результаты воздействия на ATF4 при MYC-зависимых опухолях. Сегодня мы пытаемся подтвердить, что этот новый подход не вызовет серьезных побочных эффектов у пациентов», - заявили исследователи.

Как запустить самоуничтожение рака?
Нормальные варианты MYC контролируют рост здоровых клеток и выполняют физиологическую функцию. Однако мутантные гены MYC становятся проблемой – они вызывают цепную реакцию, которая помогает опухолям развиваться и распространяться.

В настоящее время не существует конкретного способа нацеливания на этот ген, поэтому все больше внимания уделяется альтернативным способам косвенного влияния на процесс. Команда профессора Кумениса установила, что в некоторых опухолях ATF4 активируется особым ферментом, известным как трансмембранная протеинкиназа PERK.

 

Однако блокировать этот белок не всегда удается, потому что MYC фактически контролирует второй фермент GCN2, который может действовать параллельно, что делает PERK ненужным.

Альтернативный подход ученых заключается в том, чтобы воздействовать на сам ATF4 – единственную точку, где сходятся оба этих сигнальных пути. По словам Кумениса, это дает опухолевым клеткам минимальные шансы на выживание и процветание.

Ученые также выяснили, что белок ATF4 активирует гены, используемые MYC для клеточного роста, а также контролирует скорость продукции специфических белков под названием 4E-BP.

Когда исследователи «выбили» ATF4 в клетках опухолей и организме мышей, они обнаружили, что опухоли продолжали накапливать белок 4E-BP, и в конечном итоге умерли от стресса. Такая стратегия помогла остановить рост лимфом и рака толстой кишки у животных.

В опухолях человека, связанных с мутацией MYC, экспрессия ATF4 и 4E-BP также была повышена. Профессор Куменис называет это свидетельством того, что уникальный подход окажется успешным в клинической практике.

«Будущие исследования будут направлены на то, чтобы объяснить принцип действия ATF4, проливая свет на другие потенциальные мишени в цепочке», - говорят авторы.

По оценкам Международного агентства по исследованию рака, 18 миллионов человек в год заболевают раком, а около 10 миллионов человек ежегодно умирает от онкологии.

Исследователи по всему миру постоянно ищут лучшее лечение рака, но полная победа ещё далека.

medbe.ru