Поддержка здоровых клеток во время химиотерапии: новые возможности

Несмотря на известную пользу в борьбе с раком, химиотерапия оказывает повреждающее воздействие на здоровые клетки. Ученые из Университета Штата Мичиган (Michigan State University, США) приблизились к открытию возможного пути активизации синтеза здоровых клеток у онкологических пациентов во время химиотерапии. Добавляя тимин – натуральный строительный компонент ДНК – в нормальные клетки, исследователи обнаружили стимуляцию генетического синтеза и усиление деления клеток.

Результаты работы опубликованы в интернет-издании Molecular Cell.

«В большинстве случаев пациенты, проходящие химиотерапию, теряют быстрорастущие здоровые клетки волос, ногтей и кишечника, – рассказывает ведущий автор исследования София Лант (Sophia Lunt), – Поэтому нам необходимо понять различия между нормальными и пораженными клетками, чтобы оптимизировать противоопухолевую терапию, минимизируя резкие побочные эффекты».

В организме тимин синтезируется из сахара и используется для построения ДНК. Группа ученых решила исследовать особенности метаболизма сахара и других веществ, необходимых для стимуляции роста, в быстрорастущих здоровых клетках по сравнению с быстрорастущими опухолевыми клетками.

Ученые были удивлены, обнаружив, что при удалении из здоровых клеток одного из белков (характерных как для нормальных, так и для опухолевых клеток) останавливается рост нормальных клеток. Предыдущие исследования показали, что удаление этого белка, известного как PKM2, из опухолевых клеток, не оказывает эффекта на рост опухоли.

«Удалив белок, мы обнаружили, что здоровые клетки перестают синтезировать ДНК, – рассказывает соавтор исследования Эран Андречек (Eran Andrechek), профессор физиологии из MSU, – Однако после добавления тимина они снова начинали делиться и синтезировать ДНК».

Ученые считают это положительным шагом в поиске путей стимуляции роста здоровых клеток, но обращают внимание на то, что необходимо больше информации о возможном действии тимина на опухолевые клетки.

«Прежде, чем мы задумаемся об использовании тимина как возможного дополнительного средства в химиотерапии, необходимо знать, имеет ли он такой же эффект на опухолевые клетки, – добавляет Андречек, – Мы стремимся остановить их рост, а не стимулировать его».

Лант и Андречек, также являющиеся сотрудниками Медицинского Колледжа при MSU (College of Human Medicine), надеются, что следующая стадия их исследования поможет ответить на этот вопрос и найти больше данных о мишени для остановки деления опухолевых клеток.

Ученые установили, что добавление азотистого основания тимина к здоровым клеткам стимулирует в них генетический синтез и деление. На фото изображены здоровые клетки, синтезирующие ДНК. (фото: Massachusetts Institute of Technology)

По материалам Michigan State University

Оригинальная статья:
Sophia Y. Lunt, Vinayak Muralidhar, Aaron M. Hosios, William J. Israelsen, Dan Y. Gui, Lauren Newhouse, Martin Ogrodzinski, Vivian Hecht, Kali Xu, Paula N. Marín Acevedo, Daniel P. Hollern, Gary Bellinger, Talya L. Dayton, Stefan Christen, Ilaria Elia, Anh T. Dinh, Gregory Stephanopoulos, Scott R. Manalis, Michael B. Yaffe, Eran R. Andrechek, Sarah-Maria Fendt, Matthew G. Vander Heiden. Pyruvate Kinase Isoform Expression Alters Nucleotide Synthesis to Impact Cell Proliferation. Molecular Cell, 2014; DOI: 10.1016/j.molcel.2014.10.027