Яд или лекарство? Исследования показали, что мышьяк может помочь в лечении рака
Мышьяк печально известен своими вредными свойствами. Однако некоторые соединения мышьяка - в тщательно отмеренных дозах - можно использовать в лечебных целях. Исследователи говорят, что одно такое соединение может даже помочь в лечении рака.
Мышьяк часто упоминается как канцероген, то есть вещество, присутствие которого в окружающей среде человека может привести к развитию рака.
Однако некоторые соединения на основе мышьяка на протяжении всей истории использовались для лечения различных заболеваний.
Одно из таких соединений - триоксид мышьяка (ATO) - все еще используется сегодня, и в 2001 году оно было одобрено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) под торговым названием Trisenox.
Теперь исследователи из Медицинского центра диаконис Бет Исраэль (BIDMC) в Бостоне, Массачусетс, исследуют потенциал АТО в лечении рака.
В частности, д-р. Кун Пин Лу, Сяо Чжэнь Чжоу и его коллеги рассмотрели, как ATO в сочетании с другим существующим лекарством - полностью транс-ретиноевой кислотой (ATRA) - может использоваться для фактического лечения промиелоцитарного лейкоза, который является разновидностью рака крови.
Механизмы, с помощью которых ATO в сочетании с ATRA может помочь вылечить этот тип лейкемии, неясны, но это исследование проливает свет на то, как эти вещества действуют на клеточном уровне, предполагая, что их взаимодействие может быть полезно при лечении других видов рака, например Что ж.
Их выводы публикуются в журнале Nature Communications.
Блокирование и уничтожение ключевого фермента
Исследователи работали с моделями лейкемии, рака груди и печени и обнаружили, что комбинация ATO-ATRA разрушает фермент, известный как Pin1.
Pin1 играет ключевую роль в регуляции сигнальных сетей при раке; он активирует более 40 белков, питающих раковые опухоли, а также блокирует более 20 белков, которые обычно подавляют рост опухоли.
Этот фермент сверхактивен при большинстве типов рака, обнаруживаемых у людей, особенно в раковых стволовых клетках, которые вызывают рост опухоли и часто могут быть ключом к устойчивости рака к традиционным методам лечения.
В этом исследовании ученые обнаружили, что ATO связывается с Pin1, блокируя его действие и в конечном итоге приводя к ухудшению свойств фермента. В то же время ATRA, который также связывается с Pin1 и разрушает его, облегчает и увеличивает поглощение ATO клетками.
Это приводит к повышенной экспрессии белка, специфичного для клеточных мембран, что увеличивает поглощение клетками ATO.
Работая с мышами, не способными экспрессировать Pin1, исследователи также обнаружили, что грызуны на самом деле обладают высокой устойчивостью к раку.
Эти животные не страдали от побочных эффектов в результате блокированной экспрессии фермента примерно в течение половины их продолжительности жизни, что позволяет предположить, что нацеливание на Pin1 на исходном уровне может быть безопасным подходом.
«Наше открытие убедительно указывает на новую захватывающую возможность добавления [ATO] к существующим методам лечения тройного отрицательного рака груди и многих других типов рака, особенно когда обнаруживается, что рак пациентов является Pin1-положительным. Это может значительно улучшить результаты лечения рака ».
Д-р Сяо Чжэнь Чжоу
Дальнейшая работа по устранению недостатков
Доктора Чжоу, Лу и коллеги подчеркивают, что их новые открытия могут привести к эффективным стратегиям нацеливания на Pin1, для которого до сих пор не разработаны ингибиторы.
«Приятно видеть, что эта комбинация [ATRA] и [ATO], которую моя [лаборатория] обнаружила в качестве лечебного средства при лечении острого промиелоцитарного лейкоза, трансформируется в возможные подходы к лечению других видов рака», - объясняет д-р Пьер Паоло Пандольфи. из BIDMC, которые впервые обнаружили, что комбинированное лечение ATO-ATRA может вылечить этот тип рака крови.
«В самом деле, - добавляет он, - интересно предположить, что эта комбинация может даже оказаться полезной при других типах опухолей, которые еще предстоит обнаружить».
Тем не менее, команда отмечает один недостаток комбинированного лечения ATO-ATRA, а именно то, что ATRA имеет очень короткий период полураспада у людей.
«Мы и другие подтвердили способность [ATRA] ингибировать функцию Pin1 при раке груди, раке печени и остром миелоидном лейкозе, а также при волчанке и астме», - отмечает д-р Лу.
К этому он добавляет предупреждение: «Однако, клиническое использование [ATRA], особенно при солидных опухолях, было сильно ограничено его очень коротким периодом полураспада, составляющим 45 минут, у людей».
Тем не менее авторы надеются, что результаты исследования дадут достаточную мотивацию для будущих исследований, направленных на разработку более долговечных и устойчивых ATRA.
«Наши результаты стимулируют развитие более длинного периода полужизни [ATRA] в сочетании с [ATO] или другими более мощными ингибиторами Pin1, поскольку они могут предложить новый многообещающий подход к борьбе с широким спектром видов рака без общей токсичности, как было доказано при лечении [ острый промиелоцитарный лейкоз] », - говорит д-р Лу.
