Найдена новая мишень для лечения лейкозов

Исследователи из Медицинского Центра при Университете Рочестера (University of Rochester Medical Center, URMC) (США) выдвинули гипотезу о причине трудности в излечении острого миелоидного лейкоза (ОМЛ) – одного из наиболее агрессивных типов рака. Дело в том, что лейкемические клетки характеризуется меньшей скоростью метаболизма по сравнению с большинством других опухолевых клеток.

Низкая скорость обмена веществ защищает лейкемические клетки различными способами, позволяющими им выжить. Группа исследователей обнаружила экспериментальный препарат, предназначенный именно для такого уникального метаболического статуса, и начала испытания его эффективности в борьбе с заболеванием. Об этом исследователи из Университета Рочестера сообщают в журнале Cell Stem Cell.

Один из авторов исследования, доктор философии Крэйг Т. Джордан (Craig T. Jordan), занимается поиском компании-производителя фармацевтических препаратов для совместного проведения дальнейших исследования в этой области. Основное действующее вещество экспериментального препарата уже использовалось ранее в клинических испытаниях.

Лейкозы – это группа онкологических заболеваний, связанных с поражением системы кроветворения. Выделяют четыре общих типа лейкозов: острый миелоидный лейкоз (ОМЛ), острый лимфобластный лейкоз (ОЛЛ), хронический миелобластный лейкоз (ХМЛ) и хронический лимфобластный лейкоз (ХЛЛ). ОМЛ чаще встречается у взрослых и труднее всего поддается лечению, в частности, в связи с тем, что поражает незрелые клетки. Ежегодно диагностируется около 50 тыс. новых случаев, из которых половина заканчивается летальным исходом.

За последние десятилетия ученые выяснили, что большинство лекарственных препаратов не способно уничтожить причину лейкозов – так называемые «лейкемические стволовые клетки», и, следовательно, они вряд ли смогут избавить от болезни.

«Использование в качестве мишени системы метаболизма лейкемических стволовых клеток является уникальным подходом, который, как мы полагаем, потенциально можно будет применить против нескольких форм лейкозов, - рассказывает Джордан, - Особенно здорово то, что обнаруженный нами экспериментальный препарат уже применяется в клинике, а это значительно ускорит испытания препарата и внедрение нового метода лечения пациентов с лейкемией в клиническую практику».

Ведущий исследователь лаборатории Джордана, доктор философии и медицины Элени Лагадиноу (Eleni Lagadinou), рассказывает, что когда группа обнаружила отличие метаболизма лейкемических стволовых клеток от других опухолевых клеток, исследователи начали детально изучать этот процесс.

Сначала команда установила, что лейкемические стволовые клетки производят всю необходимую энергию в клеточных органеллах митохондриях путем единственного процесса окислительного фосфорилирования. Все остальные опухолевые клетки, а также нормальные клетки, помимо этого, используют второй источник энергии – гликолиз, в ходе которого расходуется запасенная в организме глюкоза.

Затем, на основании полученных данных, исследователи изучили пути, вовлеченные в процесс окислительного фосфорилирования, придерживаясь основной цели – поиска «ахиллесовой пяты» для подавления этого процесса в раковых клетках. Исследователи обнаружили, что ген BCL-2 является ключевым в этом процессе: при выработке энергии лейкемическими стволовыми клетками повышается его активность.

Исследовательской группе было также известно, что препараты, ингибирующие активность BCL-2, находятся на разных стадиях разработки несколькими фармацевтическими компаниями. Лагадиноу и Джордан нашли два подобных препарата и протестировали их на лейкемических клетках человека. Эксперимент позволил выявить лекарственный препарат, преимущественно поражающий неактивные и малоактивные лейкемические стволовые клетки.

Одной из особенностей лейкоза является длительный латентный период, который резко переходит в острую фазу (рецидив).

«Разработанная терапия позволяет надеяться на успех в борьбе со скрытой популяцией лейкемических стволовых клеток, обычно не уничтожаемых традиционными препаратами, - поясняет Лагадиноу, - Кроме того, важно отметить, что в результате терапии нормальные клетки не повреждались действующими веществами, поскольку они способны использовать альтернативные пути производства энергии».

Исследователи надеются, что также смогут держать болезнь под прицелом на протяжении периода ремиссии, когда необходимо «очищение» организма от остаточных лейкемических клеток, не причиняя при этом вреда здоровым клеткам.

Большинство современных противораковых препаратов было создано на основе предположения, что весь метаболизм злокачественных клеток базируется на гликолизе как источнике энергии. По словам Джордан, результаты исследования группы из Медицинского Центра Университета Рочестера, продемонстрировшие, что окислительное фосфорилирование является единственным источником энергии лейкемических стволовых клеток, тем более значимы для разработки новых, улучшенных препаратов.

В США Джордан является лидером в области исследования лейкемических стволовых клеток и в настоящее время занимается поиском доступных препаратов, направленно их уничтожающих.

По материалам University of Rochester Medical Center

Оригинальная статья:
Eleni D. Lagadinou, Alexander Sach, Kevin Callahan, Randall M. Rossi, Sarah J. Neering, Mohammad Minhajuddin, John M. Ashton, Shanshan Pei, Valerie Grose, Kristen M. O’Dwyer, Jane L. Liesveld, Paul S. Brookes, Michael W. Becker, Craig T. Jordan. BCL-2 Inhibition Targets Oxidative Phosphorylation and Selectively Eradicates Quiescent Human Leukemia Stem Cells. Cell Stem Cell, 2013; DOI: 10.1016/j.stem.2012.12.013