С раковыми клетками будут бороться "лишением сна"

С раковыми клетками будут бороться "лишением сна"

Результаты, полученные учеными из Центра конвергентной бионауки Университета С.С. Майкельсона и Института трансформирующих биомолекул в Нагойском университете (ITbM), открывают перспективы превращения циркадных ритмов организма при помощи фармацевтических препаратов в средство эффективной борьбы с раком.

Их исследование, проведенное на клетках рака почки человека и на остром миелобластном лейкозе у мышей, было опубликовано 23 января в журнале Science Advances.

новые методы лечения рака в Европе

Что такое циркадные ритмы

Циркадные ритмы — это периодические колебания активности обменных процессов в организме, связанные с суточным циклом, то есть, по сути, биологические часы. Циркадные ритмы связаны с периодами дня и ночи и сопутствующими им изменениями освещенности и температуры. Однако циркадные ритмы — в большей степени внутренний механизм и могут работать вне зависимости от получения или неполучения внешних сигналов. Так, например, люди, работающие по ночам при свете, спектр которого приближен к естественному, имеют обычно в этот период бодрствования ту же пониженную температуру тела, что и спящие.

Ученым известно, что нормальная продолжительность циркадного ритма для человека составляет 24 часа 11 минут. Если естественный ход циркадного ритма нарушается (нарушение соотношения или времени периодов сна и бодрствования, например), то здоровью организма может быть нанесен вред.

То же самое справедливо не только для организма в целом, но и для каждой его структурной единицы — клетки. Да, у каждой клетки нашего организма есть свои собственные биологические циркадные часы. И раковые клетки точно также имеют такие часы и подвержены суточным ритмам.

новые методы лечения рака в Европе

Поиск кандидата в «тихие убийцы» рака

Ученые задумались о том, что если бы у них имелся инструмент для провоцирования сбоя в циркадных ритмах раковых клеток, то с помощью него они могли бы повреждать эти клетки, а возможно даже и убивать их, разрушая тем самым опухоль.

В процессе исследования различных веществ исследователями была найдена молекула GO289, блокирующая внутриклеточный фермент (киназу), который контролирует циркадные ритмы. Это фермент взаимодействует с четырьмя типами белков, участвующими в сигнальной цепочке обеспечения суточного ритма, крайне важного для выживания клетки.

Также ученые обнаружили, что молекула GO289 при определенных условиях воздействия способна замедлять циркадные ритмы, причем преимущественно именно у атипичных клеток. В здоровых клетках организма этот эффект был минимален.

«При некоторых типах рака механизм внутренних циркадных часов клетки используется злокачественным процессом для того, чтобы провоцировать постоянный рост клетки. Имея такой инструмент как GO289, мы можем вмешаться в этот процесс и остановить развитие опухоли», — сказал Стив Кей, директор по конвергентным бионаукам в Центре С.С. Майкельсона и профессор ОСК по неврологии, биомедицинской инженерии и биологическим наукам.

Стив Кей входит также в международную группу ученых, представляющих различные медицинские и биологические дисциплины и сотрудничающих с целью выработать новые пути для лечения рака, нейродегенеративных заболеваний и сердечно-сосудистых патологий.

новые методы лечения рака в Европе

Какие результаты показала молекула GO289

При первоначальном взаимодействии с клетками рака кости человека молекула GO289 показала способность замедлять циркадные часы опухолей путем взаимодействия с внутриклеточным ферментом, называемым CK2.

Чтобы убедиться, что GO289 последовательно препятствует другим видам рака таким же образом, ученые проверили его также на раковых клетках почек человека и на мышах с острым миелолейкозом. В результате они обнаружили, что GO289 специфически влияет на метаболизм раковых клеток и другие связанные с циркадным ритмом функции, которые обычно позволяют раку расти и распространяться.

Клетки опухоли, подвергшиеся воздействию GO289, оказались неспособны поддерживать свой метаболизм на том высоком уровне, который позволяет им неконтролируемо расти и размножаться. В результате развитие опухоли замедлялось, что делало ее уязвимой перед другими средствами терапии. Здоровые же клетки, не требующие такого высокого уровня метаболизма для своей жизнедеятельности, очень слабо реагировали на присутствие GO289.

Кей с оптимизмом смотрит на результаты исследований: «Полученное нами вещество может стать новым эффективным оружием, убивающим рак, которое в скором времени сможет использовать каждая клиника онкологии в Европе, Америке, Азии и по всему миру», — сказал он.

Возможно вас заинтересует
Метастазы могут появляться задолго до развития первичного рака
Метастазы всегда считались спутниками поздних стадий онкозаболеваний. По существующим представлениям их образование начинается спустя определенное время после развития первичной опухоли.
Новое антиген-специфическое сканирование превосходит стандартные исследования при обнаружении рака простаты
Простат-специфическая мембранная антигенная визуализация должна стать стандартом диагностики рецидивов неоплазий предстательной железы с помощью позитронно-эмиссионной томографии для мужчин.
Микророботы показывают перспективу в лечении опухолей
Доставить лекарственный препарат непосредственно к патологическому очагу в внутри тела — давняя мечта врачей. Таким способом можно на порядок повысит эффективность использования лекарства, и свести к минимуму его побочные действия. Особенно это...
Ниволумаб существенно увеличивает пятилетнюю выживаемость при неоперабельном раке
Исследовательская группа во главе с экспертами из Института иммунотерапии рака им. Блумберга-Киммеля при Онкологическом центре им. Джона Хопкинса сообщает об улучшении пятилетней выживаемости после терапии новым агентом иммунотерапии — Ниволумабом (...
Новая технология инфракрасной химической визуализации для точной диагностики рака
По данным Американского онкологического общества, в этом году у 174 000 мужчин будет диагностирован рак предстательной железы. Это одно из самых распространённых онкологических заболеваний в США. В Европе статистика примерно та же.