Новый возможный способ лечения рака

Исследователи из Западного Резервного Университета Кейза (Case Western Reserve University, США) нашли терапевтический подход, продемонстрировавший значительный потенциал в ослаблении и поражении опухолевых клеток. Сложная схема генетических и биохимических экспериментов позволила найти способ повышения концентрации белка-супрессора опухоли, который, в свою очередь, усиленно направляет опухолевые клетки на путь их разрушения.

Если результаты, полученные в лаборатории, подтвердятся на модели рака на мышах, новые данные могут поспособствовать усилению эффективности лучевой и химиотерапии в уменьшении или даже избавлении от опухоли. Суть заключается в накоплении белка 53BP1 (р53-связывающего белка 1 (p53-binding protein 1)), ослабляющего опухолевые клетки, делая их более восприимчивыми к противоопухолевым средствам.

Сообщение об исследовании было опубликовано в интернет-издании журнала PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

«Однажды наши результаты могут привести к созданию генной терапии, при которой будет синтезироваться повышенное количество белка 53BP1, что сделает опухолевые клетки более беззащитными перед противораковой терапией, – рассказывает старший автор исследования Ювей Жанг (Youwei Zhang), доктор философии, доцент фармакологии Медицинской Школы при Университете Кейза (Case Western Reserve University School of Medicine), член Всеобщего Онкологического Центра Кейза (Case Comprehensive Cancer Center), – В качестве альтернативы мы могли бы создать молекулу для повышения уровня 53BP1 в опухолевых клетках для достижения такого же противоопухолевого результата».

Однако камнем преткновения в исследовании стал механизм репарации двунитевых разрывов ДНК. Такие разрывы являются летальными нарушениями, которые в итоге повреждают или даже убивают клетки. Двунитевые разрывы становятся результатом действия множества факторов, начиная от активных форм кислорода, возникающих вследствие повседневного метаболизма в клетке, до более серьезных повреждений, таких как радиация или химические соединения.

В организме человека есть два способа восстановления двунитевых разрывов. Один обеспечивает быстрое, но неполное восстановление, просто склеивая концы ДНК друг с другом. Проблема такого метода заключается в том, что он лишает нить ДНК возможности переносить необходимую информацию для нормального функционирования клетки, что приводит к их высокому уровню гибели. Второй путь репарации осуществляется за счет использования информации с интактной неповрежденной копии ДНК как руководства по исправлению двунитевых разрывов поврежденных клеток.

В ходе работы Жанг с коллегами открыли ранее неизвестную функцию гена UbcH7 в репарации ДНК: исследователи обнаружили, что разрушение UbcH7 приводит к значительному увеличению уровня белка 53BP1.

«Мы предполагаем, что увеличение уровня 53BP1 направляет опухолевые клетки на ошибочный путь, где они погибают, – говорит Жанг, – Идея заключается в намеренном подавлении второго пути репарации, который могут предпочесть опухолевые клетки. Такой подход мог бы привести к повышению эффективности противоопухолевых препаратов».

Следующим шагом работы Жанг и его коллег станет проверка теории на модельных животных с онкологическими заболеваниями. Исследователи изучат влияние внедрения белка 53BP1 в лабораторных мышей с моделью раковых заболеваний, после чего будут лечить их химио- и лучевой терапией.

«В каждой клетке нашего организма уже содержатся белки UbcH7, регулирующие 53BP1. У онкологических больных пациентов мы хотим индуцировать еще больше белка 53BP1, который сделает опухолевые клетки более чувствительными к лучевой терапии и химиотерапевтическим препаратам», – поясняет Жанг.

По материалам Case Western Reserve University

Оригинальная статья:
Xiangzi Han, Lei Zhang, Jinsil Chung, Franklin Mayca Pozo, Amanda Tran, Darcie D. Seachrist, James W. Jacobberger, Ruth A. Keri, Hannah Gilmore, Youwei Zhang. UbcH7 regulates 53BP1 stability and DSB repair. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014; 111 (49): 17456 DOI: 10.1073/pnas.1408538111