Свойства раковых клеток помогут защитить здоровые клетки
| Вид материала | Документы |
СодержаниеАндрею Гудкову Дар «бессмертных» Реанимация клеток-«самоубийц» |
- Воспроизведение клетки, 312.3kb.
- Нейроны и глиальные клетки: общая характеристика, разнообразие, функции. Серое и белое, 2972.29kb.
- Деление клетки Размножение. Размножение клеток, 116.15kb.
- Морфология и систематика микроорганизмов, 218.41kb.
- Чаях, когда в организме появляются антитела или клоны т-клеток, направленные против, 516.22kb.
- Урок биологии в 6 классе. Тема урока: Строение растительной клетки, 53.3kb.
- Митоз (непрямое деление) является самым распространенным способом деления клеток., 29.36kb.
- Тема: Клеточная теория строения организмов Цель урока, 157.08kb.
- Основные свойства неопластической клетки и базовые механизмы их возникновения, 238.24kb.
- Реферат по биологии На тему: "Строение эукариотической клетки", 122.75kb.
Свойства раковых клеток помогут защитить здоровые клетки
Применение традиционных методов лечения рака часто осложнено серьёзными побочными эффектами. Справиться с ними, защитить здоровые ткани, используя свойства злокачественных клеток, удалось исследователям из группы Андрея Гудкова, ныне работающего в американском Институте рака имени Розуэлла Парка. Впечатляющий доклад Андрея Гудкова соединил два мероприятия, проходившие в конце мая в Санкт-Петербурге и Ленобласти: международную конференцию «СПИД, рак и общественное здоровье» и российско-германский симпозиум «Молекулярная биомедицина»
Радио- и химиотерапия — традиционные способы уничтожения раковых клеток, с традиционными побочными эффектами. Препараты для химиотерапии из-за их токсичности нельзя применять долго. А при облучении, во-первых, неизбежно страдают и здоровые ткани, расположенные вблизи опухоли, во-вторых, зачастую погибают не все раковые клетки — отсюда немалая вероятность рецидива болезни. Повышение дозы облучения усиливает первый из побочных эффектов и тем нивелирует общую терапевтическую пользу.
Разорвать этот порочный круг, казалось, не удастся, и радиотерапию в конце прошлого века поспешили записать в устаревающий способ лечения рака, в будущем способный играть лишь вспомогательную роль. Основные же надежды возложили на изучение механизмов канцерогенеза и путей их блокировки, которыми занимается молекулярная биология. Но именно молекулярные биологи предложили метод, позволяющий усилить эффекты традиционных видов терапии при одновременном снижении их вредного воздействия на здоровые клетки.
Профессору Андрею Гудкову, ныне работающему в Институте рака имени Розуэлла Парка (США), пришли в голову две идеи: что, если при проведении лучевой терапии для защиты здоровых клеток использовать свойства бессмертия раковой клетки? И можно ли создать препарат, обращающий вспять механизмы, способствующие опухолевому росту?
Дар «бессмертных»
Путь к спасению нормальных тканей, как установили учёные, пролегал рядом со стрессовыми сигнальными путями, запускаемыми в ответ на какие-либо неполадки в работе живых клеток, вызванные внешними или внутренними факторами. Если стрессовое воздействие велико и даже приводит к нарушению работы клеточных механизмов, клетка реализует сценарий запрограммированного самоубийства — апоптоза. Именно по этой причине массово гибнут здоровые клетки при радиационных поражениях.
Для создания новых терапевтических средств учёные изучили так называемые NF-kB и р53-зависимые сигнальные пути — комплексы биохимических реакций, протекающих в условиях стресса.
Белковый комплекс NF-kB — своеобразная скорая помощь клетки. Когда с ней что-то не в порядке, он включает её системы защиты (иммунный ответ или воспаление). Правда, если повреждения слишком велики, NF-kB не предотвращает апоптоз нормальной клетки. В раковых NF-kB работает постоянно, — этим, в частности, и вызвано бессмертие опухоли. Гипотеза учёных заключалась в том, что если подобрать вещество, способствующее продолжительному действию данного комплекса, и ввести его на время курса радиотерапии, то здоровые клетки можно будет наделить важным свойством клеток раковых.
Каскад многих сигнальных реакций в клетке запускается после взаимодействия её рецепторов — особых белковых молекул на поверхности клетки — с внешними факторами. NF-kB-путь активируется, в частности, белками бактерий. Учёные создали химерный белок, условно названный CBLB502, состоящий из частей флагеллина (основного компонента бактериальных жгутиков) кишечного паразита сальмонеллы. В ходе опытов доказано, что CBLB502 способствует выживанию лабораторных мышей при облучении в дозах, значительно превышающих летальные, и одновременно не снижает терапевтическое действие радиации на раковые клетки. Сконструированный белок защищает как систему кроветворения, так и кишечник — два органа, наиболее уязвимых для действия радиации.
Но что если здоровая клетка с блокированным механизмом самоубийства, перенеся «радиационный шок», переродится в раковую? Эти опасения, долгое время не дававшие покоя экспериментаторам, оказались преувеличенными: препарат CBLB502 отключал механизм апоптоза лишь на считанные часы, за которые нормальная клетка, конечно, не успеет стать злокачественной. Таким образом, новое защитное средство даёт возможность врачам увеличивать дозу радиации настолько, чтобы быть уверенными в полном уничтожении опухоли.
Реанимация клеток-«самоубийц»
Теперь обратимся ко второй идее — созданию условий для обращения вспять механизмов малигнизации. Учёные реализовали эту задумку, восстановив в эксперименте функции сигнального белка р53, следящего за состоянием наследственного механизма клетки. Дело в том, что именно «страж генов», как часто именуют этот белок, запускает апоптоз в случае непоправимой поломки молекулы ДНК, могущей привести, в частности, к раковому перерождению здоровых клеток. Чтобы избежать фатальных последствий, клетка с неполадками в своей работе кончает жизнь самоубийством, а организм продолжает нормально существовать.
Примерно в половине раковых клеток ген белка р53 нарушен мутациями — и тут уж, увы, ничего не поделаешь. Зато в других опухолях р53 имеет нормальную структуру, только его работа блокирована различными факторами, например, всё тем же белком NF-kB. Учёные решили на этом сыграть: найти препарат, подавляющий NF-kB и одновременно активирующий р53, в результате чего раковая клетка сможет погибать от апоптоза.
В ходе поиска по базе данных химических соединений (потенциальных лекарств) группе Андрея Гудкова удалось отобрать несколько кандидатов в эффективные лекарства. Любопытно, что найденные соединения оказались препаратами из группы противомалярийных средств. Один из них — хинакрин — уже допущен ко второй фазе клинических испытаний в качестве средства против рака предстательной железы. Молекулы хинакрина встраиваются внутрь молекул ДНК и тем самым нарушают их работу, заодно блокируя NF-kB-путь. Преимущество найденных соединений ещё и в том, что они, в отличие от многих противораковых соединений, не обладают генотоксичностью.
Впрочем, по словам Андрея Гудкова, есть и более сильные кандидатные соединения. Судя по активности исследователей, проверка и использование этих веществ — дело близкого будущего.
Владимир Сычёв
Источник
www.STRF.ru