Anxious Albatross
Проверенный
- Сообщения
- 101
- Реакции
- 0
Ученые нашли белок, по количеству которого можно предсказать, будет ли опухоль чувствительна к действию митоканов — препаратов, атакующих митохондрии раковых клеток. Открытие поможет заранее определять, какой вариант лечения принесет максимальную пользу каждому конкретному пациенту. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Cell Communication and Signaling.
Для лечения злокачественных опухолей широко используют препараты на основе платины, один из которых — цисплатин. Они повреждают ДНК раковых клеток и запускают их гибель через белок p53. Этот белок называют «стражем генома»: если в ДНК клетки возникают слишком сильные «поломки», именно р53 запускает программу ее самоуничтожения. Однако во многих опухолях p53 имеет мутации или вовсе отсутствует, из-за чего стандартные препараты оказываются неэффективными.
Альтернативный способ уничтожить раковые клетки — это нарушить работу их «энергетических станций» (митохондрий), не используя механизмы, зависимые от белка p53. Однако препараты-митоканы, которые действуют на митохондрии, тоже не универсальны: на одни опухоли они действуют, а на другие — нет. Причина такой избирательности долгое время оставалась не раскрыта.
Ученые из Института молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН (Москва), Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) и Каролинского института (Швеция) нашли молекулу, от которой зависит чувствительность опухоли к препаратам-митоканам. Ею оказался сиртуин-3 — белок, который находится в митохондриях и защищает клетки от окислительного стресса.
Исследователи провели эксперименты с клетками рака легких, яичников и нейробластомы (опухоли мозга). В десятках лабораторных клеточных линий авторы измерили уровень белка сиртуина-3 и отобрали «противоположные» варианты — с изначально высоким и изначально низким содержанием этого белка. Ко всем выбранным клеткам ученые добавляли противоопухолевый препарат из класса митоканов.
Клетки, в которых было много сиртуина-3, оказались устойчивы к митокану, а клетки с низким уровнем этого белка погибали от этого препарата. Чтобы проверить, действительно ли дело в сиртуине-3, а не в других различиях между клеточными линиями, исследователи искусственно изменили уровни этого белка в клетках. Для этого линии с низким сиртуином-3 (чувствительные к митокану) заставили производить белок в избытке, а в клетках с высоким исходным уровнем сиртуина-3 (невосприимчивых к препарату) подавили его синтез.
Связь между количеством сиртуина-3 и чувствительностью клеток к митокану подтвердилась: когда в устойчивых к препарату клетках уменьшили количество сиртуина-3, они стали чувствительны к терапии и погибали. И, напротив, когда сиртуина-3 стало много в изначально чувствительных клетках, они приобрели устойчивость к лекарству.
«Такой эффект объясняется тем, что митоканы вызывают в клетках окислительный стресс, нарушая работу митохондрий. Когда сиртуина-3 много, он защищает опухолевые клетки, помогая им справляться с агрессивными формами кислорода и избежать гибели. Это наблюдение позволит заранее оценивать, будет ли эффективным тот или иной тип терапии для каждого конкретного пациента», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Мария Япрынцева, кандидат биологических наук, сотрудница лаборатории механизмов гибели клеток ИМБ имени В.А. Энгельгардта РАН.
Ранее ученые открыли у белка каспазы-2, участвующего в программируемой гибели клеток, противоопухолевую функцию. Исследование показало, что эта молекула нарушает выработку веществ в митохондриях, ускоряющих рост и деление клеток рака толстой кишки.
«Кроме исследований на культурах опухолевых клеток, мы провели биоинформатический анализ данных пациентов из мирового атласа геномов опухолей (TCGA). В дальнейшем мы планируем более детально исследовать обнаруженный феномен, используя уже клинический материал, и на основе полученных результатов разработать подход к созданию персональной стратегии лечения определенных типов рака», — подводит итог руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Гелина Копеина, доктор биологических наук, руководитель лаборатории механизмов гибели клеток ИМБ имени В.А. Энгельгардта РАН.
Продолжить чтение...
Для лечения злокачественных опухолей широко используют препараты на основе платины, один из которых — цисплатин. Они повреждают ДНК раковых клеток и запускают их гибель через белок p53. Этот белок называют «стражем генома»: если в ДНК клетки возникают слишком сильные «поломки», именно р53 запускает программу ее самоуничтожения. Однако во многих опухолях p53 имеет мутации или вовсе отсутствует, из-за чего стандартные препараты оказываются неэффективными.
Альтернативный способ уничтожить раковые клетки — это нарушить работу их «энергетических станций» (митохондрий), не используя механизмы, зависимые от белка p53. Однако препараты-митоканы, которые действуют на митохондрии, тоже не универсальны: на одни опухоли они действуют, а на другие — нет. Причина такой избирательности долгое время оставалась не раскрыта.
Ученые из Института молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН (Москва), Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) и Каролинского института (Швеция) нашли молекулу, от которой зависит чувствительность опухоли к препаратам-митоканам. Ею оказался сиртуин-3 — белок, который находится в митохондриях и защищает клетки от окислительного стресса.
Исследователи провели эксперименты с клетками рака легких, яичников и нейробластомы (опухоли мозга). В десятках лабораторных клеточных линий авторы измерили уровень белка сиртуина-3 и отобрали «противоположные» варианты — с изначально высоким и изначально низким содержанием этого белка. Ко всем выбранным клеткам ученые добавляли противоопухолевый препарат из класса митоканов.
Клетки, в которых было много сиртуина-3, оказались устойчивы к митокану, а клетки с низким уровнем этого белка погибали от этого препарата. Чтобы проверить, действительно ли дело в сиртуине-3, а не в других различиях между клеточными линиями, исследователи искусственно изменили уровни этого белка в клетках. Для этого линии с низким сиртуином-3 (чувствительные к митокану) заставили производить белок в избытке, а в клетках с высоким исходным уровнем сиртуина-3 (невосприимчивых к препарату) подавили его синтез.
Связь между количеством сиртуина-3 и чувствительностью клеток к митокану подтвердилась: когда в устойчивых к препарату клетках уменьшили количество сиртуина-3, они стали чувствительны к терапии и погибали. И, напротив, когда сиртуина-3 стало много в изначально чувствительных клетках, они приобрели устойчивость к лекарству.
«Такой эффект объясняется тем, что митоканы вызывают в клетках окислительный стресс, нарушая работу митохондрий. Когда сиртуина-3 много, он защищает опухолевые клетки, помогая им справляться с агрессивными формами кислорода и избежать гибели. Это наблюдение позволит заранее оценивать, будет ли эффективным тот или иной тип терапии для каждого конкретного пациента», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Мария Япрынцева, кандидат биологических наук, сотрудница лаборатории механизмов гибели клеток ИМБ имени В.А. Энгельгардта РАН.
Ранее ученые открыли у белка каспазы-2, участвующего в программируемой гибели клеток, противоопухолевую функцию. Исследование показало, что эта молекула нарушает выработку веществ в митохондриях, ускоряющих рост и деление клеток рака толстой кишки.
«Кроме исследований на культурах опухолевых клеток, мы провели биоинформатический анализ данных пациентов из мирового атласа геномов опухолей (TCGA). В дальнейшем мы планируем более детально исследовать обнаруженный феномен, используя уже клинический материал, и на основе полученных результатов разработать подход к созданию персональной стратегии лечения определенных типов рака», — подводит итог руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Гелина Копеина, доктор биологических наук, руководитель лаборатории механизмов гибели клеток ИМБ имени В.А. Энгельгардта РАН.
Продолжить чтение...