Безжалостный убийца рака находится внутри каждой клетки

29 октября 2018

Комментарий Лахта Клиники. Несмотря на сугубо журналистскую, нарочито-сенсационную подачу материала (начиная с формулировки заголовка), первоисточниками данной новости послужили две серьезные научные работы: «6mer seed toxicity in tumor suppressive microRNAs», опубликованная в открытом доступе на сайте журнала «Nature», и вышедшая чуть раньше статья в рецензируемом журнале «eLife», озаглавленная «CD95/Fas ligand mRNA is toxic to cells». Учитывая чрезвычайную остроту и актуальность онкологической проблематики, Лахта Клиника постоянно отслеживает научные публикации, посвященные принципиально новым и потенциально эффективным способам лечения раковых заболеваний. Широкий мировой резонанс, в частности, получила Нобелевская премия, которой в 2018 году были отмечены разработки в области иммунотерапии рака. Вполне может статься, что популярно излагаемый ниже подход является одной из бесчисленных «многообещающих находок», которые, мелькнув однажды, впоследствии не звучат больше нигде и никогда. Однако если дальнейшие исследования действительно приведут к созданию конкретной клинической методологии и технологии, данная новость может оказаться благой вестью о грядущей долгожданной революции в онкологии.

В каждую клетку организма встроен особый «код уничтожения», функцией которого является самоликвидация клеток, превращающихся в раковые, – таковы выводы к новому исследованию, осуществленному медицинской сетью Northwestern Medicine (Чикаго, США). Как только внутриклеточная охранная система улавливает признаки ракового перерождения, она запускает этот код для разрушения мутирующей клетки.

Код внедрен в большие белок-кодирующие молекулы рибонуклеиновых кислот (РНК), а также в особые «микроРНК», которые, по мнению ученых, появились в ходе эволюции более 800 миллионов лет назад, – в том числе и для защиты организма от раковых опухолей. Токсичные малые молекулы РНК также активируются химиотерапией, говорится в докладе специалистов Northwestern.

Злокачественный опухолевый процесс не может адаптироваться или стать резистентным к токсичной РНК, что в перспективе, – если код уничтожения удастся синтезировать искусственно, – может вылиться в «бронебойную» терапию рака. Принципиальная неспособность раковых клеток вырабатывать устойчивость к таким молекулам, подчеркивают авторы, является важнейшим результатом исследования.

«Отныне, зная код уничтожения, мы можем запустить этот механизм без обязательного применения химиотерапии и хаотичного вмешательства в геном. Мы можем использовать микроРНК напрямую, вводя их в клетки и тем самым, так сказать, нажимая кнопку самоликвидации, – утверждает ведущий автор Маркус Э. Петер, профессор кафедры метаболизма рака в Файнберговском медицинском институте Северо-Западного университета, сотрудник Онкологического комплекса Роберта Х. Лурье при Северо-Западном университете. – Химиотерапия, как известно, сопровождается множеством побочных эффектов, и некоторые из них, вызывая изменения в геноме, приводят к вторичным формам рака. Мы обнаружили подспудное оружие, не требующее химиотерапии как таковой».

«В мои цели не входила разработка нового искусственного ядовитого вещества, – продолжает проф. М.Э.Петер. – Я стремился следовать за природой и использовать разработанный ею механизм».

В публикации от 2017 года Петер описал процесс гибели раковых клеток при введении определенных малых молекул РНК. Им же было установлено, что опухолевые клетки никогда не становятся резистентными к таким РНК, поскольку молекулы разрушают множество генов, необходимых раковым клеткам для дальнейшего воспроизводства. Сегодня Петер образно поясняет: Это сродни самоубийству: одновременно зарезавшись, застрелившись и спрыгнув с небоскреба, выжить невозможно.

Однако механизм клеточного саморазрушения ученому известен не был. Единственное, что он знал – последовательность из шести нуклеотидов в малых РНК, делающую молекулы токсичными для раковых клеток. Нуклеотидами называют органические молекулярные звенья, служащие строительными «кирпичиками» для ДНК и РНК; обозначаются нуклеотиды буквами G, C, A или T (в ДНК), либо U (в РНК).

В первом из двух новых исследований Маркус Э. Петер протестировал все 4096 возможных комбинаций нуклеотидных основ в вышеуказанной последовательности, в конце концов обнаружив наиболее токсичное сочетание и идентифицировав микроРНК, присутствующую в организме для уничтожения раковых клеток.

Во втором исследовании Петер показал раздробление в клетках гена (Fas лиганд), задействованного в процессе роста раковой ткани, на мелкие частицы, – которые затем начинают действовать как микроРНК и являются высокотоксичными по отношению к раковым клеткам. Возглавляемая Петером группа обнаружила, что около трех процентов всех протеин-кодирующих больших РНК в геноме могут быть обработаны подобным образом:

«Базируясь на результатах этих двух исследований, мы теперь можем создать искусственную микроРНК, значительно более мощную в уничтожении раковых клеток, чем созданные природой молекулы».

Что станет следующим шагом? Крайне необходимо превратить все это в новую форму терапии, – отвечает профессор М.Э.Петер. В настоящее время он исследует различные способы запуска встроенного кода разрушения в раковых клетках, подчеркивая, вместе с тем, что разработка потенциальной терапии займет много лет.

По материалам сайта EurekAlert!