Ученые предложили новый способ борьбы с метастазами
Локализованные опухоли считаются относительно безобидными – они легко поддаются лечению и зачастую не рецидивируют. Однако большинство раковых новообразований склонны к метастазированию, то есть обладают способностью с током крови или лимфы распространяться по организму. Образовывая вторичные очаги в костях, легких, печени, мозге и других органах, они становятся смертельно опасными. Именно поэтому ученые, занимающиеся исследованиями рака, активно ищут способы не только эффективно останавливать рост опухолей, но и блокировать их метастазирование.
В арсенале онкологов скоро появится новое оружие против метастазов. Ученые создали препарат, который блокирует механизм, позволяющий раковым клеткам распространяться по организму. Как ожидается, он сделает борьбу с опухолями более эффективной и увеличит вероятность наступления ремиссии у онкопациентов.
Исследователи из онкологического центра недавно заявили, что открыли новый метод борьбы с метастазированием. Они выяснили, что распространению злокачественных опухолей по организму способствует комплекс транскрипционных факторов SIX1 и EYA. Они разработали лекарственное соединение, которое успешно подавляет этот процесс. Экспериментальный препарат ученые испытали на лабораторных мышах, которым пересадили клетки человеческого рака молочной железы, подтвердив его способность ингибировать метастазирование этого вида опухоли.
По их словам, некоторое время назад, просканировав обширную базу веществ с помощью специально разработанного молекулярного экрана с высокой пропускной способностью, они смогли определить соединения, потенциально обладающие способностью блокировать активность конгломерата SIX1 и EYA. С тех пор ученые активно работали над созданием на их основе нового противоракового препарата. Они признаются, что пока до конца не понимают, как именно он работает, но проведенные исследования показали его эффективность в подавлении процесса метастазирования.
Белок SIX1 и кодирующий его одноименный ген, поясняют исследователи, участвует в механизмах, которые обеспечивают быструю пролиферацию, то есть размножение, клеток и их миграцию в другие области. Например, при развитии эмбриона уровень их экспрессии крайне высок. Однако в организме взрослого человека этот транскрипционный фактор практически не синтезируется, разве что на время заживления ран.
При злокачественной трансформации клеток, в частности, клеток молочной железы, он может случайным образом соединиться с белком EYA, что перезапустит и активизирует его действие. Кроме того, образованный ими транскрипционный комплекс начинает участвовать в регулировании частоты считывания и экспрессии других генов. Он модифицирует сигналы, которые передаются через трансформирующий ростовой фактор бета 1 (transforming growth factor beta, TGF b), контролирующий пролиферацию, клеточную дифференцировку и другие функции клеток.
Клетки, которые воспринимают сигнал TGF b, подвергаются эпителиально-мезенхимальному переходу. Это один из основных механизмов, обеспечивающих пластичность опухолевых клеток, то есть их способность реагировать на изменения в своем микроокружении и трансформироваться в ответ. Благодаря этому свойству они приобретают устойчивость к лечению и способность скрываться от иммунной системы. Все это ведет к прогрессированию онкологического процесса и образованию метастазов.
При так называемом эпителиально-мезенхимальном переходе клетки эпителиальной ткани, которая выстилает поверхность тела, включая слизистые оболочки внутренних органов, превращаются в объемный массив мезенхимальных клеток, схожих по свойствам со стволовыми клетками, которые способны дифференцироваться в клетки разных видов.
Дело в том, что эпителиальные клетки не имеют возможности перемещаться по организму, они вынуждены оставаться на своих местах – в тканях, из которых происходят, потому как в отсутствие привычного микроокружения они погибают. Это одна из форм апоптоза, программируемой клеточной смерти. Мезенхимальным же клеткам это не свойственно, поэтому они могут свободно перемещаться по телу, формируя в разных его частях новые раковые очаги. Давно установлено: если опухоли удалось подчинить себе эпителиально-мезенхимальный переход, метастазирование идет более активно.
То есть весь механизм выглядит следующим образом. Белок SIX1 связывается с EYA. Образованный ими «дуэт» запускает передачу сигналов TGF b, которые, в свою очередь, включают эпителиально-мезенхимальный переход клеток. Им пользуются раковые клетки, приобретая способность отрываться от первичной опухоли, «путешествовать» по организму и формировать новые злокачественные очаги, то есть метастазировать.
Созданный учеными препарат препятствует разворачиванию этого механизма, блокируя самый первый его этап – слияние транскрипционных факторов SIX1 и EYA. В дополнение к этому, они подозревают, что экспериментальное лекарство каким-то образом также препятствует эпителиально-мезенхимальному переходу в раковых клетках, предотвращая их распространение.
«Наш эксперимент продлился три недели, – рассказывает один из авторов нового метода, – именно столько времени мы вводили препарат грызунам. Тем не менее, наблюдая за животными в течение следующих девяти недель, мы обнаружили, что у подавляющего большинства из них опухоли не метастазировали. Из чего мы сделали вывод, что разработанное нами лекарственное соединение, по всей видимости, производит долгосрочный эффект, о чем мы не подозревали».
Говоря о безопасности нового препарата, ученые отмечают, что поскольку SIX1 не играет важной роли в работе клеток взрослого человека, его подавление не должно иметь негативных побочных реакций. «Мы протестировали его на токсичность, – говорят исследователи. – Доза, вдвое превышающая ту, что мы использовали в ходе эксперимента, не продемонстрировала выраженной токсичности. Это значит, что новое лекарство можно применять не только как монотерапию, но и сочетать с другими противораковыми методами без риска негативных последствий для здоровья».
На реализацию своего метода ученые получили несколько крупных грантов, которые, по их словам, намерены использовать для привлечения химиков, чтобы те помогли усовершенствовать соединение, сделав его более стабильным и действенным. Они также хотят разобраться, как именно работает созданный ими препарат, в частности, понять, с какими молекулами оно связывается, чтобы блокировать связку SIX1 и EYA. И вместе с тем отмечают: «Наш препарат успешно подавляет процесс метастазирования, и что он позволит многим онкологическим пациентам избежать распространения рака по организму и повысить вероятность наступления ремиссии».
