Ложная цель для раковых клеток
Раковые клетки удалось перепрограммировать
Алексей Тимошенко, GZT.RU
Ученые перепрограммировали раковые клетки, повысив их чувствительность к химиотерапии и замедлив рост. Это открытие может существенно помочь в борьбе с раком груди.
Исследователи из международного Фонда исследования рака Самуэля Ваксмана опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences статью (Interference with Sin3 function induces epigenetic reprogramming and differentiation in breast cancer cells), в которой описывается так называемое эпигенетическое перепрограммирование клеток опухоли молочной железы. И хотя получить из опухолевых клеток нормальные так и не удалось, достигнутые учеными результаты весьма значительны – перепрограммированные клетки делятся с меньшей скоростью и вдобавок более восприимчивы к лекарственным препаратам.
Самуэль Ваксман, имя которого носит международная исследовательская организация, сам является одним из авторов недавно опубликованной статьи, а до этого занимал пост профессора в клинике Маунт-Синай, одном из наиболее известных медицинских центров в США. Специалист по онкологии, основал свой фонд в 1980 году.
Учитывая выросший в последние месяцы интерес к инновационным центрам и их финансированию в России, будет нелишним дать ссылку на финансовое состояние фонда Ваксмана. Из представленных в свободном доступе материалов следует, что собственно на работы по изучению рака (от закупок оборудования и реактивов до зарплат и оплаты счетов) уходит 83% всех средств организации. А доход самого Ваксмана, как руководителя, составляет около $130 тыс. в год, что по американским меркам в общем-то вполне обычная для подобной должности сумма.
На этой картинке представлена отчетность
о финансовой деятельности фонда Самуэля Ваксмана
с примечаниями GZT.RU на русском языке.
Источник: Charity Navigator
О клетках
Поскольку речь шла об экспериментальной методике, пока что не отработанной даже на лабораторных животных, ученые работали не с пациентами, а с культурой клеток MDA-MB-231. Клеточная культура – это клетки, которые когда-то выделили из настоящей опухоли, поместили в питательный раствор и начали выращивать вне тела, подобно тому, как выращивают растения.
Как именно работают с клеточными культурами?
Фото biology-blog.com с комментариями GZT.RU
С клетками, растущими «в пробирке» (закавычено, так как обычно используется все же несколько иная посуда, а именно – плоские емкости, так называемые чашки Петри) можно проделывать многократно больше, чем даже с подопытной мышью. В любое удобное время ученые имеют возможность дать дополнительную дозу препаратов, взять образец культуры для исследования под микроскопом, более того – под микроскоп можно поместить и все клетки для наблюдения в режиме реального времени.
Об эпигенетике
Что такое эпигенетическое перепрограммирование, которое использовали ученые? ДНК любой человеческой клетки содержит около 20 тыс. генов, и каждый ген кодирует либо белок, либо молекулы РНК. А вот реально используется из всего этого многообразия лишь малая часть, клетки молочной железы никогда не будут синтезировать белки, необходимые для построения мышечных волокон или рецепторов нейронов.
Что определяет то, какие гены активны, а какие – нет? Специальные маркеры, которые могут блокировать работу генов. И если генетическими факторами называют сами гены, то вот под эпигенетическими подразумеваются именно «выключатели» генов, которые могут кардинально менять жизнь клетки без перестройки ее генома.
Пример генетических изменений – мутации, вызываемые табачным дымом, нарушают структуру ДНК, и за счет этого клетка становится раковой. Пример эпигенетических изменений – здоровая клетка зародыша, так называемая плюрипотентная стволовая клетка, приобретает специализацию и становится клеткой мышечной ткани, нейроном, клеткой печени или любой другой. Перепрограммирование стволовых клеток уже позволило, например, получить новые зубы вместо утраченных.
О ложных целях
Как удалось перенаправить раковые клетки линии MDA-MB-231 на путь исправления? Если оставить за кадром сложную последовательность биохимических реакций, связанных с переключением активности генов, можно сказать что ключевую роль сыграла молекула белка, названная учеными SID decoy.
Слово decoy обозначает в английском языке ложную цель, такое название вполне оправданно. Сравнительно небольшая по размерам молекула белка связывалась с другим белком, игравшим ключевую роль в переключении активности генов, и за счет этого не давала ему запустить работу тех генов, которые и обеспечивали раковой клетке быстрый рост вкупе с устойчивостью к лекарствам.
Что роднит надувной танк с молекулой белка,
использованной для переделки раковых клеток?
И то, и другое – ложные цели,
призванные подменить собой реальные объекты.
О том, насколько эффективен будет новый метод при переходе от клеточной культуры к клинике, сказать пока сложно, но авторы исследования особо подчеркивают то, что им удалось справится с самой опасной разновидностью рака молочной железы.
Раковые клетки, которые использовали исследователи, относятся к группе, которая практически неуязвима для трех наиболее распространенных лекарственных средств. Женщинам, пораженным этой разновидностью опухолей, не помогает гормональная терапия, и для лечения приходится применять хирургию, облучение и довольно токсичные химиопрепараты.