Ученые обнаружили в клетках человеческого организма «код-убийцу» рака
В двух недавних исследованиях ученые подробно описали механизм, который при правильном использовании способен разрушать раковые клетки и лишать их возможности вырабатывать устойчивость к терапии. Этот механизм схож с тем, на котором основывается химиотерапия, однако позволяет избежать свойственных ей негативных побочных эффектов.
В прошлогоднем исследовании группа ученые во главе с Маркусом Питером, профессором кафедры метаболизма рака в Медицинской школе Финберга при Северо-Западном университете Чикаго, обнаружила, что определенные молекулы человеческой РНК способны не только уничтожать злокачественные клетки, но и препятствовать развитию у них устойчивости к лечению. Как объяснял тогда профессор Питер, молекулы РНК разрушают клетки опухоли и вместе с тем уничтожают гены, отвечающие за выживание рака. По словам ученого, «это все равно что совершить самоубийство, одновременно заколов себя ножом, застрелившись и спрыгнув с крыши высотного здания. Шансы выжить нулевые».
Однако сам механизм, который заставляет злокачественные клетки «совершать суицид», до недавнего времени оставался неизвестным. В ходе двух новых исследований профессор Питер вместе со своей командой обнаружили генетический код, который встроен в РНК и микроРНК каждой клетки человеческого организма. Именно он предположительно отвечает за способность клеток рака к самоуничтожению.
Химиотерапия тоже способна активировать токсичные молекулы РНК и микроРНК, но, по признанию исследователей, они намереваются использовать этот механизм таким образом, чтобы иметь возможность избежать негативных последствий «химии». Первое из двух исследований было опубликовано в научном журнале eLIfe; в пояснительной статье к нему ученые рассказали, как крупные РНК могут быть трансформированы в мелкие, токсичные. Второе исследование, поясняющее, как молекулы этих мелких РНК используют «код-убийцу» для разрушения опухолевых клеток, вышло в издании Nature Communications.
Как активировать «код-убийцу» без химиотерапии
В прошлогоднем исследовании возглавляемая профессором Питером команда ученых выявила последовательность из шести нуклеотидов, содержащихся в мелких РНК, которые делают их токсичными для клеток рака. Нуклеотид является базовым структурным элементом и строительным блоком для ДНК и РНК. В ходе одного из недавних испытаний ученые выяснили, что около 3% всех крупных рибонуклеиновых кислот могут быть «разделены» на мелкие части, которые впоследствии ведут себя как токсичные микроРНК и могут уничтожать злокачественные клетки.
В рамках второго эксперимента ученые изучили больше четырех тысяч различных комбинаций нуклеотидов на основе шести исходных в попытке найти самые смертоносные, наиболее токсичные для раковых клеток. «Основываясь на данных, которые мы получили в ходе этих двух исследований, мы можем создавать искусственные микроРНК, которые обладают гораздо большей разрушительной для опухоли силой, чем созданные самой природой», – говорит профессор Питер. – Теперь мы просто обязаны, используя новую информацию, разработать новый вид противораковой терапии».
«Теперь, когда мы знаем «код-убийцу», мы можем активировать механизм саморазрушения опухолевых клеток, не прибегая к агрессивной химиотерапии и не вмешиваясь в геном человека, – продолжает профессор. – Мы можем использовать мелкие РНК напрямую, вводя их в клетки и запуская режим уничтожения».
Революционный способ борьбы с раком
Несмотря на то, что химиотерапия также способна активировать токсичные РНК, она часто вызывает побочные эффекты, включая повторный рак, поскольку используемый ею подход основан на изменениях в генах, поясняет профессор. Однако в ходе недавних исследований ученые обнаружили «менее опасное оружие», и их находка может помочь избежать негативного воздействия «химии».
«Мы не ставили перед собой целью разработать новое искусственное токсичное вещество, – говорит Маркус Питер. – Мы хотели использовать механизм, который создала сама природа». Поскольку клетки рака не способны адаптироваться к токсичным РНК, результаты исследования однажды могут привести к созданию нового высокоэффективного метода борьбы с онкологическими заболеваниями. Однако, предупреждают ученые, могут пройти годы, прежде чем такой вид лечения станет реальностью.
