Новый подход к лечению рака нацелен на циркадные часы
Воздействие на биологические часы организма может быть потенциальной стратегией лечения рака, показывает новое исследование.
Два соединения, нацеленные на компоненты циркадных часов, убили несколько типов раковых клеток в лабораторных условиях и замедлили рост опухолей мозга у мышей, не нанося вреда здоровым клеткам, сообщили исследователи.
В лабораторных экспериментах такое лечение также убивало определенный тип стареющих клеток — предраковые клетки, которые прекратили расти из-за мутации, вызывающей рак.
Циркадные часы регулируют сотни биологических функций, от режимов сна до деления клеток. Нацеливаясь на компоненты часового механизма, соединения ограничивают две функции, необходимые раковым и стареющим клеткам для выживания, обнаружили исследователи. Исследование, было опубликовано в журнале Nature .
«Это исследование подчеркивает, как пересекаются циркадные ритмы и биология рака, насколько важны эти две области друг для друга и как мы можем начать использовать эту взаимосвязь для борьбы с раком», — сказала Джоанна Уотсон, доктор философии, программный директор в Отделении биологии рака NCI, которая не принимала участия в исследовании.
Исследователи надеются разработать препарат, аналогичный изученным соединениям, для лечения людей и полагают, что существует множество потенциальных применений такой терапии.
«Мы обнаружили совершенно новый класс целей для уничтожения раковых клеток , поэтому возможности безграничны», — сказал старший исследователь Сатчидананда Панда, доктор философии, профессор Института Солка.
Ритм циркадных часов
Циркадные часы — это сложная биологическая схема, которая контролирует ежедневный ритм таких функций, как сон, температура тела и пищеварение.
Главные «часы» — это область мозга, которая воспринимает сигналы окружающей среды (например, свет) и передает информацию вторичным часам в других органах.
Кроме того, каждая клетка тела содержит собственные часы, которые контролируют ежедневные колебания множества клеточных функций. Все часы в теле обычно синхронизированы, что позволяет организму адаптироваться к окружающей среде и поддерживать биологическое равновесие.
Циркадные часы контролируют циклы «включения» и «выключения» многих функций, которые важны для развития рака.
Нарушение часов может привести к тому, что эти функции застрянут «включенными» или «выключенными», создавая правильные условия для развития и роста опухолей, объяснил доктор Панда.
Исследования его группы и других показали, что первый шаг в развитии рака нарушает циркадные ритмы.
Белки REV-ERB являются ключевыми компонентами часового механизма, который подавляет биологические функции, от которых зависят раковые клетки, такие как деление клеток и метаболизм клеток.
Поэтому доктор Панда и его коллеги решили исследовать, могут ли соединения, активирующие REV-ERB (известные как агонисты REV-ERB ), убивать раковые клетки, блокируя функции, необходимые им для продолжения роста.
В лабораторных экспериментах исследователи обнаружили, что два агониста REV-ERB убивали разные типы раковых клеток (включая мозг, толстую кишку и грудь), хотя клетки имели разные генетические мутации, которые стимулируют рост рака. Однако, агонисты REV-ERB не убивали здоровые клетки мозга или кожи.
Исследователи пояснили, что полученные результаты свидетельствуют о том, что препараты, активирующие REV-ERB, потенциально могут использоваться для лечения многих различных типов рака.
«Это изначально нас удивило, потому что очень редко можно найти такую универсальность в одном препарате», — сказал ведущий исследователь Габриэле Сулли, доктор философии, также из Института Солка.
Но когда исследователи выяснили, как агонисты REV-ERB убивают клетки, стало яснее, почему эти соединения воздействуют на так много типов раковых клеток.
Ударьте раком по больному месту
Хотя белки REV-ERB контролируют несколько биологических функций, исследователи обнаружили, что агонисты блокируют два конкретных пути.
Один из них, называемый аутофагией, представляет собой процесс, подобный рециркуляции, который разрушает лишние, поврежденные и токсичные молекулы для получения питательных веществ.
Другой путь — это синтез жиров, называемых липидами.
И липидный синтез, и аутофагия обеспечивают строительные блоки для создания новых клеток. Раковые клетки сильно зависят от них, поскольку они постоянно делятся.
«Поэтому вполне логично, что действие препарата не зависит от типа рака и механизма, который стимулирует непрерывную пролиферацию клеток», — сказал доктор Панда.
Предыдущие исследования показали, что у мышей один из двух агонистов REV-ERB, использованных в этом исследовании, может пересекать гематоэнцефалический барьер , границу, которая часто препятствует попаданию лекарств в мозг.
Кроме того, когда доктор Солли и его коллеги проанализировали данные из портала данных NCI REMBRANDT (Repository of Molecular Brain Neoplasia Data), они обнаружили, что среди людей с типом рака мозга, называемым глиобластомой, люди с более высоким уровнем REV-ERB жили дольше, чем те, у кого уровень был низким.
В свете этих результатов исследователи решили проверить свой подход на двух моделях рака мозга у мышей. Лечение агонистом снизило аутофагию, убило клетки глиобластомы, снизило рост опухоли и увеличило выживаемость лучше, чем контрольное соединение.
Важно отметить, что исследователи не наблюдали никаких признаков токсических побочных эффектов у мышей, получавших препарат.
Опасность стареющих клеток
Доктор Солли и его коллеги также задавались вопросом, могут ли агонисты REV-ERB убивать другие клетки, которые зависят от аутофагии и нарушают циркадные ритмы. Они обнаружили, что данный препарат также уничтожает и стареющие клетки, которые которые являются предраковыми клетками.
Хотя стареющие клетки больше не делятся, они все еще активны другими способами, которые могут причинить вред. Например, они могут секретировать факторы, которые способствуют росту существующих опухолей и изменять микросреду опухоли.
Недавние исследования также показали, что стареющие клетки могут вызывать или ухудшать побочные эффекты, связанные с химиотерапией, и могут способствовать рецидиву рака. Следовательно, возник большой интерес к разработке методов лечения, которые устраняют или нейтрализуют стареющие клетки.
Исследователи сосредоточились на стареющих клетках, которые образуются из-за мутации в онкогене, вызывающей рак. В лабораторных экспериментах агонисты убивали вызванные онкогеном стареющие клетки. Лечение также снижало аутофагию и убивало стареющие клетки кожи в доброкачественных родинках у мышей.
Вдохновляя на новые исследования циркадных ритмов и рака
В целом, сказал доктор Панда, «мы надеемся, что наше исследование послужит стимулом для научного сообщества по-новому взглянуть на взаимодействие между циркадным ритмом и клеточной биологией рака».
Ученые разрабатывают препараты, которые активируют или подавляют другие компоненты циркадных часов, добавил он, и возможно, что комбинации различных препаратов, нацеленных на часы, с другими типами терапии могут усилить противораковые эффекты.
У ВАС ВОЗНИКЛИ ВОПРОСЫ? В этом случае, наш врач владеющий русским языком, может позвонить вам и провести консультацию по-поводу лечения и диагностики в Израиле. Эта услуга бесплатна.
КАК ПОЛУЧИТЬ ОНЛАЙН КОНСУЛЬТАЦИЮ ВРАЧА - ОНКОЛОГА ИЗРАИЛЯ
Благодарим вас за то, что дочитали нашу статью до самого конца. Надеемся, что она оказалась для вас полезной.
Подписчики нашего канала (если вы еще не подписаны, приглашаем вас это сделать) могут воспользоваться поддержкой в оплате лечения и диагностики в Израиле. Полный список льгот доступен по этой ссылке.
Просим вас соблюдать правила при написании комментариев, иначе они могут быть удалены.
Не забудьте включить колокольчик на своем канале, чтобы получать уведомления о новых публикациях.
Спасибо за ваше внимание и понимание
Комментариев нет:
Отправить комментарий