Молекула супер-убийцы Хантингтона может убить рак
Ученые, исследующие причину, по которой рак гораздо реже встречается у людей с болезнью Хантингтона, обнаружили, что ген, ответственный за фатальное состояние мозга, производит молекулу, которая является смертельной для раковых клеток.
В недавней статье, опубликованной в журнале EMBO ОтчетыУченые из Северо-Западного университета в Чикаго, штат Иллинойс, отмечают, как именно они тестировали молекулу на раковых клетках человека и мыши, а также на мышах с раком яичников.
«Эта молекула, - объясняет старший автор исследования Маркус Э. Питер, профессор метаболизма рака, - является супер-убийцей всех опухолевых клеток. Мы никогда не видели ничего более мощного ».
Он и его коллеги надеются, что это открытие приведет к недолговечному лечению, которое может нацеливать и уничтожать раковые клетки, не вызывая прогрессирующего повреждения мозга, которое происходит вместе с болезнью Хантингтона.
Болезнь Хантингтона - это наследственное заболевание со смертельным исходом, которое разрушает нервные клетки мозга, вызывая прогрессирующее снижение умственных и физических способностей. Симптомы обычно появляются в возрасте от 30 до 50 лет и прогрессируют в течение 10-25 лет.
В настоящее время в США 30 000 человек живут с болезнью Гентингтона, а еще 200 000 находятся в группе риска унаследовать ее.
У дефектного гена слишком много повторяющихся паттернов
В настоящее время не существует лекарства от болезни Хантингтона, которая возникает из-за дефекта гена хантингтина. Ген передается от родителя к ребенку. Дети, чьи родители болеют этим заболеванием, имеют 50-процентный шанс быть носителями гена.
Неисправный ген хантингтина содержит больше, чем нормальное количество повторов определенной последовательности нуклеотидов в его коде ДНК. Нуклеотиды - это «алфавит» ДНК и РНК, и их пять: A, G, C, T и U.
При болезни Хантингтона ген хантингтина содержит слишком много повторяющихся последовательностей CAG. Чем больше повторяющихся последовательностей CAG в гене, тем раньше развивается заболевание.
Повторяющиеся последовательности дают начало молекулам, называемым малыми интерферирующими РНК, которые атакуют гены, которые важны для выживания клеток, и запускают тип гибели клеток, к которому чувствительны клетки мозга.
Однако кажется, что раковые клетки гораздо более уязвимы для этого типа гибели клеток, что открывает возможность использования процесса для уничтожения раковых клеток таким образом, чтобы не повредить здоровые клетки.
«Мы считаем, что возможна краткосрочная лечебная терапия рака в течение нескольких недель, при которой мы могли бы лечить пациента, чтобы убить раковые клетки, не вызывая неврологических проблем, от которых страдают пациенты Хантингтона».
Проф. Маркус Э. Питер
Механизм гибели клеток, который активируется небольшими интерферирующими РНК, был впервые выявлен в предыдущем исследовании профессора Питера и первого автора исследования доктора Андреа Э. Мурманн, доцента-исследователя в медицине.
Huntington’s производит "молекулу убийцы"
Объясняя причину нового исследования, доктор Мурманн говорит, что исследователи интересовались, могут ли быть ситуации, в которых механизм гибели клеток «сверхактивен у определенных людей и может вызвать потерю тканей».
«Эти пациенты, - добавляет она, - будут не только иметь заболевание с компонентом РНК, но у них также должно быть меньше рака».
В поисках болезней с таким сочетанием характеристик - высокой потерей тканей, меньшей заболеваемостью раком и участием РНК - болезнь Хантингтона выделялась больше всего.
Более тщательное изучение дефектного гена хантингтина выявило паттерн повторяющихся последовательностей кода ДНК, аналогичный тому, который был обнаружен в механизме гибели клеток, идентифицированном в более раннем исследовании: оба были с высоким содержанием нуклеотидов C и G.
«Токсичность, - отмечает доктор Мурманн, - сочетается с насыщенностью C и G. Эти сходства пробудили наше любопытство ».
Команда проверила эффекты малых мешающих РНК, продуцируемых повторяющимися последовательностями в раковых клетках человека и мыши, выращенных из лабораторных клеточных линий.
Они протестировали их на раковых клетках мозга, груди, толстой кишки, печени, легких, яичников и кожи. «Молекулы-убийцы» убили все раковые клетки линий клеток человека и мыши.
Они также проверили действие этих молекул на живых мышах с раком яичников человека. Молекулы доставлялись в виде наночастиц, которые высвобождали свой груз, когда достигали опухолей.
Результаты показали, что молекулы замедляли рост опухоли «без признаков токсичности для мышей», а также без каких-либо доказательств того, что опухоли развивали устойчивость к лечению.
В настоящее время команда работает над улучшением метода, чтобы наночастицы могли более эффективно достигать опухоли. Ученые также хотят найти способ сохранить их стабильными во время хранения.
