​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

  • 14/09/2018

    Ученые создали белки, свойства которых можно изменять светом

    ​Исследователи разработали флуоресцентные белки, свойствами которых можно управлять с помощью оранжевого и зеленого света. Эти белки помогут ученым исследовать процессы жизнедеятельности в живых клетках.
    217
  • 14/05/2018

    Ученые знают, как заставить проводник из графена лучше работать

    ​Графен – очень хороший проводник и перспективный материал, обладающий необычными свойствами. Сегодня ученые могут изготавливать уникально чистые образцы графена, которые содержат всего несколько примесей, мешающих его работе.
    279
  • 27/08/2018

    Ученые раскрыли механизм работы связанных с раком и аутизмом белков

    ​Ученые определили роль нового семейства белков, связанных с раком и аутизмом. Результаты работы опубликованы в высокорейтинговом журнале Molecular Cell. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ).
    219
  • 16/05/2018

    Российские биохимики нашли новые ферменты с необычной активностью

    ​Российские ученые охарактеризовали новые ферменты-трансаминазы, которые могут работать как в типичных для своего семейства реакциях, так и в нехарактерных для него. Результаты работы будут полезны в фундаментальном аспекте для поиска и предсказания свойств ферментов по их аминокислотной последовательности и для использования в биотехнологических процессах.
    361
  • 20/11/2018

    Ученые установили, что набеги насекомых остаются в памяти деревьев

    Оригинальный способ предсказания будущих атак вредителей растений разработан учеными Института проблем экологии и эволюции РАН Булатом Хасановым и Робертом Сандлерским. Они предложили оценивать число вредителей по структуре древесины.
    22
  • 26/07/2018

    Антитела из полимеров позволят эффективно уничтожать раковые клетки

    ​Международная группа исследователей под руководством Николая Барлева, заведующего Лабораторией клеточного сигналинга МФТИ, показала принципиальную возможность создания нового класса противоопухолевых препаратов на основе nanoMIP - «пластиковых антител».
    240
  • 08/06/2018

    Ученые избавили клетки от «кислородного стресса»

    Российские ученые совместно с британскими коллегами предложили технологию, позволяющую анализировать живые ткани и клетки под микроскопом. Метод позволит проводить экспресс-анализ токсичности магнитных наночастиц размером около 10 нанометров, которые применяются для создания противоопухолевых препаратов.
    341
  • 27/12/2017

    Исследователи реализуют проект, позволяющий исправлять мутации ДНК митохондрий

    ​В последнее время все чаще можно услышать о тяжелых наследственных заболеваниях митохондриальной этиологии. Эти недуги вызываются дефектами митохондрий, которые являются своеобразными "энергетическими станциями" клеток организма.
    939
  • 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.
    1921
  • 29/10/2018

    Биологи из России научились предсказывать нашествия вредителей

    ​Российские ученые выяснили, как можно "прочитать" историю борьбы отдельных растений с вредителями и предсказать будущие атаки насекомых, анализируя структуру их древесины. Их выводы были представлены в журнале Dendrochronologia.
    87