​Российские молекулярные биологи открыли вещество, способное "отключать" белки, мешающие химиотерапии убивать раковые клетки, и успешно проверили его работу на культурах рака прямой кишки. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ). Результаты исследования опубликованы в журнале Oncotarget.

Белки-шапероны помогают другим белкам в организме принять "правильную" форму, то есть ту, которую они должны иметь согласно информации, записанной в ДНК. Особенно важна эта функция при различного рода термических повреждениях, в частности, ожогах, когда структура белков нарушается, и им нужна помощь, чтобы ее восстановить. Поэтому многие шапероны относятся к так называемым белкам теплового шока. Регенеративные функции этих белков помогают бороться с повреждениями различным клеткам, в том числе и раковым, что резко снижает эффективность лечения рака. Ученые из Института цитологии РАН и Санкт-Петербургского государственного технологического института нашли способ подавить активность шаперонов в раковых клетках.

"Раковые клетки часто проявляют устойчивость к действию стандартной противоопухолевой терапии, поскольку в процессе опухолевого роста они разработали мощную защитную систему. Существенным компонентом этой системы являются белки-шапероны, представленные в опухолевых клетках на высоком уровне и защищающие их от неблагоприятных факторов среды и организма, в том числе действия различных типов терапии. Логично предположить, что блокировка системы регуляции шаперонов может привести к повышению лекарственной чувствительности клеток", - рассказала Ирина Гужова, заведующая лабораторией защитных механизмов клетки Института цитологии РАН.

Для проведения исследования ученые использовали клетки HeLa - линию клеток, полученную в 1951 году из раковой опухоли Генриетты Лакс (Henrietta Lacks) и названную по первым буквам ее имени. Линию HeLa часто используют в исследованиях в качестве модельных раковых клеток человека. В эти клетки ученые ввели ген фермента, люциферазы, который находился под контролем общего регулятора шаперонов, чтобы он помог найти блокатор шаперонов. В норме люцифераза ярко светится, но при нагревании ее структура нарушается, и свечение пропадает. При нормальном действии шаперонов ее активность вскоре приходит в прежнее состояние, и свечение восстанавливается. Если же клетки нагревать в присутствии специальных веществ, то активность шаперонов снижается, и люцифераза не светится. С помощью генетически модифицированных клеток HeLa исследователи проанализировали обширную библиотеку химических соединений с целью найти такие молекулы, которые бы эффективно подавляли активацию шаперонов. Они протестировали более 1000 веществ, и из этого количества лишь несколько смогли снизить уровень свечения люциферазы.

Сначала ученые обнаружили, что одно из веществ (CL-158) снижает в клетках HeLa выработку белков теплового шока (шаперонов) на 68%, но оно оказалось химически нестабильным в водных растворах. Тогда исследователи проанализировали еще 49 веществ, очень близких по составу и строению к CL-158. Семь из них так же существенно снижали выработку шаперонов в раковых клетках, однако только одно вещество - CL-43 - оказалось одновременно наименее токсичным и наиболее устойчивым. CL-43 эффективно подавляет систему регуляции белков теплового шока в опухоли, за счет этого эффекта раковые клетки становятся гораздо более чувствительными к действию лекарственных препаратов. Для проверки результатов исследователи использовали наиболее часто употребляемые в клинической практике лекарства: этопозид, цисплатин и доксорубицин.

Авторы исследования считают, что в дальнейшем разработка поможет повысить эффективность существующих методов лечения раковых опухолей. Действие CL-43 значительно "ослабляет" защиту раковых клеток, а значит, дает "основному" лекарству больше шансов на их уничтожение. При этом здоровые клетки остаются нетронутыми.

"Схемы химиотерапии, которые используются клиницистами в наши дни, приводят к значительным побочным эффектам и тяжело переносятся пациентами. Применение веществ, подавляющих систему защиты клетки, в том числе CL-43, позволит значительно снизить дозы противоопухолевых препаратов без потери их эффективности", - добавила Ирина Гужова.

Источники

Найдено вещество, ослабляющее защиту раковых клеток
Индикатор (indicator.ru), 22/06/2018
Российские ученые смогли пробить брешь в защите раковых клеток
Медицинский вестник (medvestnik.ru), 22/06/2018
Ученые из России нашли мощное лекарство от рака в древнеегипетских зельях
РИА Новости, 22/06/2018
Ученые сумели ослабить защиту опухолевых клеток
Forexluks (forexluks.ru), 22/06/2018
Найдено вещество, ослабляющее защиту раковых клеток
Nanonewsnet.ru, 22/06/2018
Найдено вещество, ослабляющее защиту раковых клеток
SMIonline (so-l.ru), 22/06/2018
Ученые из России нашли мощное лекарство от рака в древнеегипетских зельях
Российский научный фонд (рнф.рф), 22/06/2018
Найдено вещество, ослабляющее защиту раковых клеток
Health.mail.ru, 22/06/2018
Российские ученые смогли пробить брешь в защите раковых клеток: Яндекс.Новости
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 22/06/2018
Ученые сумели ослабить защиту опухолевых клеток
Полит.ру, 22/06/2018
Ученые сумели ослабить защиту опухолевых клеток
Russia.ink (russia.ink), 22/06/2018
Российские ученые взломали защиту клеток раковой опухоли
Чердак (chrdk.ru), 22/06/2018
Российские ученые взломали защиту клеток раковой опухоли
Новости@Mail.ru, 22/06/2018
В древнеегипетских зельях нашли мощное лекарство от рака
Земля. Хроники жизни (earth-chronicles.ru), 22/06/2018
Российские ученые смогли "пробить брешь" в защите раковых клеток
Margust (gazeta-margust.ru), 22/06/2018
Российские ученые смогли "пробить брешь" в защите раковых клеток
Газета.Ru, 22/06/2018
Найдено вещество, ослабляющее защиту раковых клеток
Wi-fi.ru, 22/06/2018

Похожие новости

  • 10/03/2017

    Российские ученые разработали новое вещество против вируса гриппа на основе природных соединений

    ​Ученые из Новосибирского института органической химии имени Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирского государственного университета и Научно-исследовательского института гриппа в Санкт-Петербурге разработали новый продукт широкого спектра противовирусной активности, в основе которого лежат природные соединения: терпены и терпеноиды.
    3012
  • 13/09/2018

    Нейронную сеть научили распознавать жалобы на лекарства

    ​Российские программисты обучили нейронную сеть анализировать мнения пользователей соцсетей о действии лекарств. Искусственный интеллект теперь может излагать пользовательский текст в медицинских терминах.
    744
  • 15/04/2019

    Томские ученые исследуют гены, кодирующие лечебные белки

     Ученые ТГУ и МГУ проводят совместное исследование генов, отвечающих за продуцирование противовоспалительных белков – миокинов. Эти соединения играют большую роль в регуляции обмена в костной и жировой тканей, в функционировании головного мозга и органов пищеварения человека, являются перспективным инструментом для коррекции различных расстройств.
    480
  • 17/05/2019

    Ученые РФ и США научились менять 3D-геном для подавления генов, вызывающих опухоли

    ​Международная группа ученых нашла способ изменить пространственную организацию генома (3D-геном) для подавления образующих рак генов. Научная работа открывает новые возможности в создании лекарств для лечения онкологических заболеваний посредством изменения работы генов, пресс-служба Российского научного фонда, грантами которого на разных этапах было поддержано исследование.
    874
  • 12/08/2019

    Ученые раскрыли молекулярный механизм редкой генетической болезни

    Коллектив российских ученых при ведущей роли сотрудников МГУ имени М.В. Ломоносова изучил молекулярные механизмы, происходящие в клетках крови у детей с синдромом Вискотта-Олдрича. Оказалось, что при этой болезни в тромбоцитах нарушается отношение объема клетки к площади её поверхности, что приводит к нарушению кальциевого гомеостаза и запуску редкого механизма программированной гибели клетки — митохондриального некроза.
    371
  • 29/12/2017

    Ученые разработали алгоритм для ДНК-оригами

    Международный коллектив российских и американских ученых предложил алгоритм компьютерного моделирования сложенных из ДНК трехмерных конструкций. Такие нанороботы могут использоваться в электронике и медицине, например, для доставки лекарств.
    1020
  • 05/12/2019

    Пресс-конференция в МИА «Россия сегодня» «Когда взорвется климатическая бомба?»

    4 декабря в Международном мультимедийном пресс-центре МИА «Россия Сегодня» состоялась пресс-конференция с участием российских и зарубежных ученых, посвященная результатам экспедиции в моря Восточной Арктики в октябре 2019 года.
    270
  • 03/07/2018

    Последствия инфаркта миокарда предложили лечить генной терапией

    Российские ученые разработали новый метод генной терапии для лечения последствий инфаркта миокарда. Они предлагают доставлять в пораженные области сердца два гена: HGF и VEGF165. Они кодируют белки, которые помогают расти клеткам внутренней стенки сосудов и защищают клетки сердца от гибели при ишемии.
    697
  • 20/08/2018

    Ученые установили, что на результат химиотерапии влияет процесс разрушения митохондрий

    ​Программируемое разрушение митохондрий, «энергетических станций» клеток, пределяет ответ опухолевых клеток на химиотерапию. Также этот процесс влияет на различные виды гибели клеток, такие как апоптоз и аутофагия.
    968
  • 10/07/2019

    Исследователи создали магнитострикционный сплав редких металлов

    ​Ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого совместно с коллегами создали многофункциональные металлические сплавы, которые под воздействием магнитного поля демонстрируют одновременно два эффекта: выделение и поглощение тепла, а также изменение размеров и объема материала.
    526