Российские биологи уничтожили рак, заставив его голодать

Ученые из МГУ и их шведские коллеги успешно подавили рост раковых клеток, заставив их постоянно испытывать чувство голода и не производить белки, которые не дают им самоуничтожиться, говорится в статье, опубликованной в журнале BBA General subjects.

«Известно, что аутофагия может вызываться частичным ограничением питательных веществ. Нас заинтересовал вопрос: что за этим стоит? Механизм этого явления мы и изучили», — рассказывает Борис Животовский, профессор биологического факультета МГУ.

Раковые клетки отличаются тем, что поглощают необычайно много питательных веществ и кислорода, что позволяет им бесконтрольно расти и размножаться. В последние годы ученые стали замечать, что подавление «аппетита» раковых клеток облегчает борьбу с ними как со стороны иммунной системы, так и при различных видах химио- и иммунотерапии.

Животовский и его коллеги уже несколько лет изучают влияние клеточного голода на поведение рака и пытаются понять, как вызвать подобные эффекты при помощи сигнальных молекул и различных вариантов генной терапии.

Для этого ученые вырастили колонии двух типов «бессмертных» раковых клеток, лишили пищи и проследили за тем, как поменялась активность генов, связанных с их делением и защитой от химиотерапии и иммунной системы. Это позволило выделить несколько десятков участков ДНК и соответствующих белков, активность которых заметно снизилась после того, как Животовский и его команда «посадили рак на диету».

Внимание биологов привлек белок и одноименный ген Mcl-1, от которых зависит работа системы самоуничтожения. Эта система есть во всех здоровых и во многих раковых клетках. Она состоит из нескольких десятков белковых молекул, часть из которых заставляет клетку запустить апоптоз (процесс клеточного самоубийства), а другие, наоборот, его подавляют.

В здоровых клетках соблюдается баланс между «белками смерти» и Mcl-1 и другими похожими молекулами, подавляющими их работу. Но когда возникает рак, этот баланс сдвигается в сторону Mcl-1, поэтому опухолевые клетки не умирают даже при очень серьезных повреждениях ДНК, обычно заставляющих их убить себя.

Руководствуясь этой идеей, российские ученые создали несколько коротких молекул РНК, часть из которых повышала активность Mcl-1, а другие — блокировали его работу. Как показали опыты, раковые клетки с «улучшенной» версией белка лучше сопротивлялись химиотерапии и меньше гибли при облучении, а подавление работы связанного с ним гена, наоборот, делало их крайне уязвимыми.

Аналогичного эффекта, отмечают ученые, можно добиться при помощи различных химических препаратов, блокирующих «чтение» молекул, в которых содержатся «инструкции по сборке» Mcl-1. За последние годы ученые создали сразу несколько веществ такого рода, и часть из них (к примеру препарат ABT-293) уже прошла проверку регулирующих органов в США.

Как надеются ученые, собранные данные помогут адаптировать это вещество и его аналоги для борьбы с раком так, чтобы оно не мешало синтезу Mcl-1 в здоровых клетках и не приводило к их массовой гибели.