Новости

16.01.2018 20:54
Рубрика: Общество

Убить и вылечить

Биомедицина побеждает рак, ломая механизм защиты клеток
Среди всех наук сегодня абсолютный лидер по числу публикаций - биомедицина. А в этой "лиге" явный фаворит - запрограммированное самоубийство клеток или апоптоз. Статья о данном феномене публикуется в научных журналах каждые 33 минуты, намного опережая конкурентов. Такой отрыв не удивителен. Ведь речь идет о самом главном для каждого человека, борьбе со старением и многими социально-важными заболеваниями, такими как рак, нейродегенеративные и вирусные заболевания.

Одним из ведущих специалистов в мире в этой научной сфере является профессор Каролинского института (Швеция) Борис Животовский, который несколько лет назад возглавил в МГУ им. Ломоносова лабораторию исследований механизмов апоптоза. Молодой коллектив сумел существенно продвинуться в понимании этого явления. А самые последние результаты могут развить новое направление в лечении опухолей. Bыяснилось, что раковые клетки можно уничтожать намного эффективней, ограничив их питание.

- Дело в том, что природа заложила во все наши клетки программу их гибели. Этот механизм самоубийства запускается, если клетка повреждена, например, мутированием генов под действием высокой радиации и должна быть уничтожена, - говорит кандидат биологических наук Гелина Копеина. - Это и есть апоптоз, который запускает смерть "плохой" клетки.

Казалось бы, мы снабжены надежным инструментом борьбы с самыми разными болезнями, в том числе и раком. Увы, все далеко не так просто. Помимо приказа умереть, во всех клетках есть и другая программа - защиты от случайной гибели. И вот здесь раковым клеткам дано преимущество. Они лучше защищаются, чем нормальные клетки, поэтому и могут разрастаться, превращаясь в опухоли. Задача ученых очевидна: надо сломать этот механизм защиты раковой клетки.

Ученые МГУ нашли один из таких способов и объяснили его суть. Ранее в разных лабораториях мира было замечено, что в экспериментах "в пробирке" при сочетании химиотерапии и "жесткой диеты" гибнет намного больше раковых клеток, чем при полноценном питании. Но в чем суть механизма такого роста гибели?

- В наших экспериментах на раковых клетках "в пробирке" мы заметили, что при ограничении питания резко и быстро падает уровень одного из белков, а конкретно белка Mcl-1. И что крайне важно, именно он и обеспечивает клетке защиту от гибели, - говорит еще один участник проекта, аспирант Вячеслав Сеничкин. - Если теперь на клетку воздействовать лекарством, то механизм апоптоза запускается эффективнее и клетка быстрей погибает. По словам авторов, снизить уровень данного белка в организме можно, заблокировав его работу с помощью специальных ингибиторов, не сокращая при этом общий рацион. Открытый эффект крайне важен, так как позволит снизить дозы противоопухолевых препаратов, которые крайне токсичны для здоровых клеток. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ), результаты опубликованы в журнале BBA General Subjects.

Природа заложила во все наши клетки программу самоуничтожения, если они повреждены - например, мутацией

Второй не менее важный результат исследований ученых МГУ также связан c повышением эффективности лечения рака и одновременного снижения дозы токсичного лекарства. Они изучали так называемую митотическую катастрофу. Это явление было открыто более 60 лет назад, когда исследовалась реакция клеток на радиацию. Суть в следующем. Если в клетке повреждено много ДНК, то она должна умереть по приказу, войти в апоптоз. Иная картина, если повреждений не так много. Тогда клетка начинает расти, увеличиваясь в размерах до 200 раз, но разделиться на отдельные клетки не может. А дальше у нее есть варианты. Она может просто погибнуть, как многие здоровые клетки, без серьезных последствий для организма. В этом случае включается механизм так называемой аутофагии, когда сама клетка поедает накопившийся в ней "мусор" -- поврежденные структуры. (За его открытие в 2016 году присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.) А вот если защита от гибели по каким-то причинам сломана, клетка может стать раковой.

- Нам удалось впервые показать, что воздействуя на раковые клетки малыми дозами химиотерапии, можно вызвать митотическую катастрофу, заставив клетки включить либо апоптоз, либо механизм самопожирания, когда клетка начинает сама себя переваривать, - говорят авторы проекта кандидат биологических наук Татьяна Денисенко и аспирант Ирина Сорокина. Исследования этого эффекта позволят существенно снизить дозу очень токсичного для здоровых клеток лекарства.

По словам Денисенко, дальнейшие исследования помогут скорректировать дозы препаратов для определенных видов опухолей, найти тот уровень, когда в клетке запускается убивающая ее митотическая катастрофа.

Это исследование также было поддержано грантом РНФ, результаты опубликованы в журнале Scientific Reports.

Инфографика "РГ": Александр Смирнов/Юрий Медведев