Среди всех наук сегодня абсолютный лидер по числу публикаций - биомедицина. А в этой "лиге" явный фаворит - запрограммированное самоубийство клеток или апоптоз.

Статья о данном феномене публикуется в научных журналах каждые 33 минуты, намного опережая конкурентов. Такой отрыв не удивителен. Ведь речь идет о самом главном для каждого человека, борьбе со старением и многими социально-важными заболеваниями, такими как рак, нейродегенеративные и вирусные заболевания.

Одним из ведущих специалистов в мире в этой научной сфере является профессор Каролинского института (Швеция) Борис Животовский, который несколько лет назад возглавил в МГУ им. Ломоносова лабораторию исследований механизмов апоптоза. Молодой коллектив сумел существенно продвинуться в понимании этого явления. А самые последние результаты могут развить новое направление в лечении опухолей. Bыяснилось, что раковые клетки можно уничтожать намного эффективней, ограничив их питание.

- Дело в том, что природа заложила во все наши клетки программу их гибели. Этот механизм самоубийства запускается, если клетка повреждена, например, мутированием генов под действием высокой радиации и должна быть уничтожена, - говорит кандидат биологических наук Гелина Копеина. - Это и есть апоптоз, который запускает смерть "плохой" клетки.

Казалось бы, мы снабжены надежным инструментом борьбы с самыми разными болезнями, в том числе и раком. Увы, все далеко не так просто. Помимо приказа умереть, во всех клетках есть и другая программа - защиты от случайной гибели. И вот здесь раковым клеткам дано преимущество. Они лучше защищаются, чем нормальные клетки, поэтому и могут разрастаться, превращаясь в опухоли. Задача ученых очевидна: надо сломать этот механизм защиты раковой клетки.

Ученые МГУ нашли один из таких способов и объяснили его суть. Ранее в разных лабораториях мира было замечено, что в экспериментах "в пробирке" при сочетании химиотерапии и "жесткой диеты" гибнет намного больше раковых клеток, чем при полноценном питании. Но в чем суть механизма такого роста гибели?

- В наших экспериментах на раковых клетках "в пробирке" мы заметили, что при ограничении питания резко и быстро падает уровень одного из белков, а конкретно белка Mcl-1. И что крайне важно, именно он и обеспечивает клетке защиту от гибели, - говорит еще один участник проекта, аспирант Вячеслав Сеничкин. - Если теперь на клетку воздействовать лекарством, то механизм апоптоза запускается эффективнее и клетка быстрей погибает. По словам авторов, снизить уровень данного белка в организме можно, заблокировав его работу с помощью специальных ингибиторов, не сокращая при этом общий рацион. Открытый эффект крайне важен, так как позволит снизить дозы противоопухолевых препаратов, которые крайне токсичны для здоровых клеток. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ), результаты опубликованы в журнале BBA General Subjects.

Второй не менее важный результат исследований ученых МГУ также связан c повышением эффективности лечения рака и одновременного снижения дозы токсичного лекарства. Они изучали так называемую митотическую катастрофу. Это явление было открыто более 60 лет назад, когда исследовалась реакция клеток на радиацию. Суть в следующем. Если в клетке повреждено много ДНК, то она должна умереть по приказу, войти в апоптоз. Иная картина, если повреждений не так много. Тогда клетка начинает расти, увеличиваясь в размерах до 200 раз, но разделиться на отдельные клетки не может. А дальше у нее есть варианты. Она может просто погибнуть, как многие здоровые клетки, без серьезных последствий для организма. В этом случае включается механизм так называемой аутофагии, когда сама клетка поедает накопившийся в ней "мусор" -поврежденные структуры. (За его открытие в 2016 году присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.) А вот если защита от гибели по каким-то причинам сломана, клетка может стать раковой.

- Нам удалось впервые показать, что воздействуя на раковые клетки малыми дозами химиотерапии, можно вызвать митотическую катастрофу, заставив клетки включить либо апоптоз, либо механизм самопожирания, когда клетка начинает сама себя переваривать, - говорят авторы проекта кандидат биологических наук Татьяна Денисенко и аспирант Ирина Сорокина. Исследования этого эффекта позволят существенно снизить дозу очень токсичного для здоровых клеток лекарства.

По словам Денисенко, дальнейшие исследования помогут скорректировать дозы препаратов для определенных видов опухолей, найти тот уровень, когда в клетке запускается убивающая ее митотическая катастрофа.

Это исследование также было поддержано грантом РНФ, результаты опубликованы в журнале Scientific Reports.

Юрий Медведев

Источники

Убить и вылечить
Российская газета, 17/01/2018
Убить и вылечить
Российская газета # Москва, 17/01/2018
Как биомедицина побеждает рак
Российская газета (rg.ru), 16/01/2018

Похожие новости

  • 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.
    421
  • 27/04/2018

    Российские биологи узнали, почему мутации не губят вирусы

    ​Вирусы крайне сложно уничтожить при помощи лекарств или радиации благодаря их главному недостатку – неточному копированию своего же собственного генного материала, заявляют биологи в статье, опубликованной в журнале Microbiology and Molecular Biology Reviews (работа поддержана грантом РНФ — прим.
    242
  • 11/08/2018

    О влиянии старения на процесс восстановления почек

    ​Группа исследователей из МГУ имени М.В. Ломоносова под руководством профессоров Дмитрия Зорова и Егора Плотникова изучила влияние старения на такие ключевые клеточные процессы, как аутофагия, функционирование митохондрий и окислительный стресс.
    119
  • 30/03/2018

    Российские ученые создали синтетический аналог «кожи хамелеона»

    Российские ученые приняли участие в разработке материала, который по мягкости приближается к человеческой коже, а по умению менять цвет напоминает кожу хамелеона. Он представляет собой полимер, состоящий из нескольких типов звеньев-мономеров, и может пригодится для создания биологического импланта.
    393
  • 02/08/2018

    Московские ученые предложили новый метод таргетированной терапии рака

    ​Сотрудники факультета фундаментальной медицины МГУ имени М.В. Ломоносова детально изучили связь между действием белка p53, метастазированием опухолей и «самоубийством» клетки. Они обсудили возможные подходы к прогнозированию развития метастазов и подбору лечения, а также предложили соединения, способные подавлять метастазирование.
    87
  • 23/06/2018

    Российские ученые нашли вещество, ослабляющее защиту раковых клеток

    ​Российские молекулярные биологи открыли вещество, способное "отключать" белки, мешающие химиотерапии убивать раковые клетки, и успешно проверили его работу на культурах рака прямой кишки.
    192
  • 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.
    111
  • 20/04/2018

    Ученые обнаружили неожиданные функции белка, ответственного за программируемую гибель клеток

    Продолжая исследовать необычные роли белка каспаза-2, одного из важнейших участников апоптоза (программируемой клеточной гибели), биологи обнаружили еще один белок, с которым он может взаимодействовать.
    292
  • 15/02/2018

    Томские ученые доказали эффективность нового метода диагностики заболеваний мозга

    ​Издательство Nature Publishing Group опубликовало результаты исследований ученых ТГУ, подтверждающие эффективность нового метода диагностики заболеваний головного мозга. Уникальный способ неинвазивной оценки состояния оболочек нервных волокон (миелина) при помощи магнитно-резонансной томографи (МРТ) был разработан под руководством профессора Университета Вашингтона, научного руководителя лаборатории нейробиологии НИИ ББ ТГУ Василия Ярных.
    575
  • 12/07/2017

    Робота-врача для военных создадут томские медики и инженеры​

    Ученые из НИИ кардиологии Томского национального исследовательского медицинского центра и Томского политехнического университета (ТПУ) планируют создать мобильного робота, который сможет оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим в местах военных действий и ЧС.
    667