Новое исследование показывает уязвимость раковых клеток

Новости

Что отличает раковые клетки от обычных клеток? Можно ли использовать эти различия, чтобы нанести им удар и парализовать их деятельность?

Этот основной вопрос беспокоил исследователей рака с середины 19 века. Поиск уникальных характеристик раковых клеток — это строительный блок современных исследований рака. Новое исследование, проведенное учеными из Тель-Авивского университета, впервые показывает, как аномальное количество хромосом (анеуплоидия) может стать слабым местом для этих клеток. Исследование может привести к будущей разработке лекарств, использующих эту уязвимость для уничтожения раковых клеток.

Исследование, опубликованное в журнале Nature, проводилось в лаборатории доктора Ури Бен-Давида с медицинского факультета Саклера Тель-Авивского университета в сотрудничестве с шестью лабораториями из четырех других стран (США, Германия, Нидерланды). , и Италия).

Анеуплоидия — признак рака. В то время как нормальные человеческие клетки содержат два набора по 23 хромосомы в каждом — один от отца и один от матери, анеуплоидные клетки имеют разное количество хромосом. Когда в раковых клетках появляется анеуплоидия , они не только «переносят» ее, но даже могут способствовать прогрессированию заболевания. Связь между анеуплоидией и раком была обнаружена более века назад, задолго до того, как стало известно, что рак является генетическим заболеванием (и даже до открытия ДНК как наследственного материала).

По словам доктора Бен-Дэвида, анеуплоидия на самом деле является наиболее частым генетическим изменением при раке. Примерно 90% солидных опухолей , включая рак груди и рак толстой кишки, и 75% рака крови являются анеуплоидами. Однако наше понимание того, каким образом анеуплоидия способствует развитию и распространению рака, ограничено.

В исследовании исследователи использовали передовые биоинформатические методы для количественной оценки анеуплоидии примерно в 1000 культурах раковых клеток. Затем они сравнили генетическую зависимость и лекарственную чувствительность клеток с высоким уровнем анеуплоидии с таковыми клеток с низким уровнем анеуплоидии. Они обнаружили, что анеуплоидные раковые клетки демонстрируют повышенную чувствительность к ингибированию митотической контрольной точки — клеточной контрольной точки, которая обеспечивает правильное разделение хромосом во время деления клеток.

Они также обнаружили молекулярную основу повышенной чувствительности анеуплоидных раковых клеток. Используя геномные и микроскопические методы, исследователи проследили разделение хромосом в клетках, обработанных веществом, которое, как известно, ингибирует митотическую контрольную точку. Они обнаружили, что когда митотическая контрольная точка нарушена в клетках с надлежащим количеством хромосом, деление клеток останавливается. В результате хромосомы в клетках успешно разделяются, и возникает относительно небольшое количество хромосомных проблем. Но когда этот механизм нарушается в анеуплоидных клетках, деление клеток продолжается, что приводит к возникновению множества хромосомных изменений, которые ставят под угрозу способность клеток делиться и даже вызывают их гибель.

Исследование имеет важное значение для процесса открытия лекарств в персонализированной медицине рака. Лекарства, замедляющие разделение хромосом , проходят клинические испытания, но неизвестно, какие пациенты отреагируют на них, а какие — нет. Результаты этого исследования показывают, что можно будет использовать анеуплоидию в качестве биологического маркера, основываясь на возможности найти пациентов, которые будут лучше реагировать на эти препараты. Другими словами, можно будет адаптировать лекарства, которые уже проходят клинические испытания, для применения против опухолей с определенными генетическими характеристиками.

Кроме того, исследователи предлагают сосредоточить разработку новых лекарств на конкретных компонентах механизма разделения хромосом, которые были определены как особенно важные для анеуплоидных раковых клеток. Митотическая контрольная точка состоит из нескольких белков. Исследование показывает, что чувствительность анеуплоидных клеток к ингибированию различных белков неодинакова, и что некоторые белки более важны для раковых клеток, чем другие. Таким образом, исследование дает мотивацию для разработки конкретных лекарств против дополнительных белков в митотической контрольной точке.

«Следует подчеркнуть, что исследование проводилось на клетках в культуре, а не на реальных опухолях, и для того, чтобы применить его к лечению онкологических больных, необходимо провести еще много последующих исследований. Если они верны для пациентов, однако наши результаты будут иметь ряд важных медицинских последствий », — говорит д-р Бен-Дэвид.

Газета «DAILY» — Новости Ростова-на-Дону