30.11.2017

Найден новый способ уничтожения опухолевых клеток

Группа ученых МГУ имени М. В. Ломоносова под руководством профессора Бориса Животовского разработала новую стратегию уничтожения опухолевых клеток. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ), результаты были опубликованы в журнале Scientific Reports, кратко о нем рассказывается в пресс-релизе РНФ.

Ученые исследовали процессы уничтожения опухолевых клеток и выяснили, что можно заставить опухолевую клетку погибнуть, регулируя соотношение между связанными с митохондриями белками, которые помогают клетке умереть естественным путем, и теми, кто не дает ей это сделать. Происходит это двумя путями: либо в результате естественной запрограммированной гибели клетки (апоптоза), либо в процессе деградации и переработки внутриклеточных компонентов клетки (аутофагии).

Эти процессы связаны с митотической катастрофой – нарушением нормального деления клетки, вследствие чего клетка увеличивается в размерах до 200 раз и в ней образуются многочисленные ядра. Далее клетка либо погибает, либо развивается как опухолевая. Явление митотической катастрофы было известно еще с 1950-х годов как результат реакции клеток на излучение.

«Если на нормальную клетку подействовать небольшими дозами радиации, она может превратиться в клетку в состоянии митотической катастрофы, – отмечает Животовский, руководитель Лаборатории исследования механизмов апоптоза биологического факультета МГУ. – Клетка может увеличить свой объем, а затем начать делиться. И, соответственно, это приводит к развитию опухолей».

В новом исследовании ученые решили выяснить, принимают ли участие в регуляции митотической катастрофы митохондрии – компоненты клетки, которые, кроме основной функции ее энергоснабжения, играют важную роль как в стимуляции клеточной гибели, так и в переключении между ее различными формами.

С помощью противоопухолевых препаратов доксорубицина и колцемида исследователям удалось вызвать митотическую катастрофу в опухолевых клетках. Доксорубицин повреждал ДНК клетки, останавливая клеточный цикл, колцемид же не давал им делиться. При воздействии доксорубицина митотическая катастрофа наблюдалась в 30% случаев, при воздействии колцемида – в 80%. Исследователи изучили процесс поступления кислорода к митохондриям, который необходим для их нормальной работы. Как выяснилось, колцемид подавлял процессы в митохондрии, требующие участия кислорода, что приводило к гибели клеток.

Также митотическая катастрофа оказалась способна приводить и к аутофагии. Эта реакция запускалась, когда в митохондриях увеличивалось количество белков Mcl-1 или Bcl-xL (которые помогают клетке умирать).

Для запуска митотической катастрофы того или иного вида клеточной гибели достаточно небольших доз терапевтических препаратов, однако поиск подходящих веществ – достаточно сложная задача. В настоящее время исследователи испытывают несколько соединений, потенциально подходящих для этой цели.

Полученные данные о путях стимуляции митотической катастрофы и регуляции баланса между различными формами клеточной гибели дают возможность развить новое перспективное направление в противоопухолевой терапии. Открытие позволит заложить основу в области разработки препаратов для точечной терапии новообразований, которая оказывает на организм пациента куда более щадящий эффект, чем современные химиотерапевтические средства. А так как для запуска митотической катастрофы необходимы значительно меньшие дозы терапевтических средств, это позволит снизить их токсичность и сохранить здоровые ткани.

Источники:

1. polit.ru