Актуальні досягнення в онкології: нові методи та препарати

Рак вперто не здає своїх позицій. Однак і вчені, які присвятили життя пошуку нових способів боротьби з цією смертельно небезпечною хворобою, не збираються опускати руки. Ми зібрали найперспективніші та багатообіцяючі дослідження в галузі онкології, результати яких були представлені в минулому місяці.

Безліч досліджень, що ставлять за мету пошук інноваційних протиракових методів, фокусуються на клітинних механізмах, які відіграють важливу роль в утворенні та прогресуванні злоякісних пухлин, і шукають способи керувати ними так, щоб в кінцевому підсумку обернути на користь пацієнта. Ми розглянули кілька таких досліджень за останній місяць, в тому числі те, яке вивчало механізм формування та руйнування клітин метастатичного раку.

Метастази з'являються тоді, коли ракові клітини, відірвавшись від первинної пухлини, розповсюджуються по організму та розмножуються в нових його ділянках. Виявляти та знищувати вторинні осередки раку – вкрай непросте завдання для онкологів. У ході недавнього дослідження вчені зосередили увагу на аутофагії – природному процесі, при якому клітина, в тому числі й клітина метастатичного раку, ідентифікує свої пошкоджені компоненти та «утилізує» їх, заключивши в своєрідний мембранний мішок, після чого оновлюється.

Дослідники спробували відключити активність лізосом – органел, за допомогою яких клітина утилізує власний «сміття», і з'ясували, що це позбавило клітини з високим метастатичним потенціалом здатності до виживання. Таким чином, зробили висновок вчені, можна запобігати процесу метастазування.

Кислотність має значення

Іспано-американська команда дослідників за допомогою комп'ютерної моделі вивчала, як зміни середовища ракових клітин впливають на їх метаболічні шляхи, – і в результаті змогла знайти спосіб їх ослабити. За словами вчених, для нормального функціонування клітинам пухлини необхідна лужна середа – в кислотній середовищі вони виживають гірше.

«Результати нашого експерименту поки що лежать у теоретичній площині, – визнає співавтор дослідження Мігель Дюран-Фрігола. – Але я вірю, що незабаром цю гіпотезу можна буде протестувати на тваринах, що дозволить нам перейти на більш просунуті стадії доклінічного випробування».

Ще одне недавнє дослідження виявило клітинний механізм, який, як сподіваються його автори, зможе суттєво змінити підхід до лікування раку. Вчені вивчили роль так званих Wnt-білків, які регулюють багато процесів розвитку клітин, в тому числі їх поділ, у розвитку злоякісної пухлини. Механізм, в якому задіяні ці білки, відомий як сигнальний шлях Wnt, забезпечує здатність клітин до поділу, і будь-які порушення в ньому можуть призвести до розростання злоякісних клітин і стати причиною виникнення раку.

Вчені виявили, що в цей процес залучені присутні в цитоплазмі клітин спіральні нитки, які називаються цитонемами, які відіграють важливу роль у передачі сигналів, що контролюють швидкість поділу клітин, і що цей процес можна зупинити, якщо запобігти утворенню цитонем. Вони вірять, що нові протипухлинні препарати, дія яких буде спрямована проти формування цитонем, зможуть ефективно боротися з раком.

Усипити ракові клітини

Вчені з Австралії з'ясували, що ракові клітини можна усипити – для цього вони розробили новий клас речовин, здатних блокувати їх активність. Ведучий автор експерименту Анн Вос з Інституту медичних досліджень Уолтера та Елізи в австралійському Парквіллі пояснила, що створені ними речовини пригнічують дію білків KAT6A та KAT6B, які пов'язують з деякими видами онкології.

«Замість того щоб намагатися пошкодити ДНК пухлинних клітин, як роблять хіміо- та радіотерапія, завдаючи шкоди організму, розроблені нами препарати просто занурюють клітини раку в перманентний сон, – говорить Анн Вос. – Новий клас речовин зупиняє процес поділу ракових клітин, «вимикаючи» їх здатність запускати новий цикл життєдіяльності». Інакше кажучи, речовина провокує природний процес старіння патологічно змінених клітин. Вони не гинуть, але не можуть більше ділитися і розростатися. В подальшому імунна система виводить з організму такі неактивні клітини, як і будь-який біологічний сміття.

Вчені визнаються, що їм ще належить виконати велику роботу, перш ніж новий тип препаратів зможе бути випробуваний на людях з онкологічним діагнозом. Але вже зараз вони впевнені, що розроблені ними речовини можуть бути надзвичайно ефективними як компонент консолідаційної терапії, спрямованої на запобігання рецидиву після первинного лікування.

Що таке Sprouty 1 і 2

Поряд з пошуком вразливих місць раку на молекулярному рівні деякі дослідження, оприлюднені в минулому місяці, сфокусували увагу на природних захисних механізмах людського організму, які можна «направити» на більш жорстку боротьбу з пухлинними клітинами. Так, одне з них довело, що імунні клітини будуть більш ефективно атакувати пухлину, якщо видалити дві ключові молекули – Sprouty (Spry) 1 та Spry 2.

Видалення відповідальних за виробництво цих молекул генів підвищило виживаність CD8-клітин – різновиду Т-лімфоцитів, які є потужною зброєю імунної системи для боротьби з вірусами та хвороботворними бактеріями. Це дозволяє CD8-клітинам не тільки стати більш сильними в боротьбі з раком, але й «запам'ятовувати» своїх ворогів. Так що, якщо в майбутньому організм знову зіткнеться з «ворожими» клітинами, імунна система буде швидше та ефективніше реагувати на загрозу.

За словами вчених, результати їх дослідження допоможуть удосконалити виробництво CAR T-клітин – клітин з химерними антигенними рецепторами, які використовуються для боротьби зі злоякісними пухлинами. Запропонований ними метод також можна використовувати в поєднанні з технікою редагування генома, наприклад, системою CRISPR, що дозволить видалити молекули Sprouty 1 та 2 з клітин, зробивши їх ще більш ефективними.

Вчені з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго також нещодавно провели дослідження, в ході якого вивчали, як деякі гени сприяють розвитку раку. Вони виявили, що фрагменти ДНК, відомі як енхасерні РНК (еРНК), які, як раніше вважалося, не мали функціонального призначення, насправді містять «інструкції» по створенню молекул, які допомагають раку в розповсюдженні. Дослідники з'ясували, що еРНК підтримують сприятливі для росту злоякісної пухлини гени на найвищому рівні. І, навпаки, якщо знизити кількість еРНК, експресивність цих генів також зменшиться.

Змусити рак самознищитися

Якщо попередні дослідження були зосереджені на спробах блокувати поділ ракових клітин, пошуку їх вразливих місць і «усипленні», то нинішнє, за словами його авторів, вивчало, як змусити клітини раку мозку знищити самих себе. Вчені виявили синтетичну хімічну речовину, яка виснажує енергетичні ресурси злоякісних клітин у мишей з високоефективним типом раку мозку – гліобластомою.

Енергетичний запас ракових клітин складається з крихітних органел – мітохондрій, які перетворюють поживні речовини, що надходять в організм, в енергію. Дослідники встановили, що речовина під назвою KHS101 блокує цю функцію мітохондрій, порушуючи метаболізм у клітинах гліобластоми та відключаючи їх енергозабезпечення, що фактично призводить до їх самознищення. Що важливо, вчені виявили, що цей підхід ефективний при лікуванні всього спектра генетичних варіацій клітин гліобластоми. Вони також переконалися, що синтетичний хімікат успішно перетинає гематоенцефалічний бар'єр, який заважає більшості молекул потрапляти в мозок і обмежує можливості протиракової терапії.

«Це всього лише перший етап дуже довгого процесу, але ми сподіваємося, що завдяки нашим відкриттям розробники протипухлинних препаратів почнуть вивчати можливість використання цієї хімічної речовини і що в майбутньому KHS101 продовжить життя багатьом онкологічним пацієнтам», – кажуть автори дослідження.

Зомбі-ген захистить від раку

Слони менш схильні до раку, ніж люди, це встановлений факт. Автори проведеного нещодавно дослідження шукали цьому пояснення. Раніше вчені встановили, що слони мають щонайменше 20 копій гена p53, який бере участь у регуляції клітинного циклу та пригнічує ріст злоякісних пухлин, тоді як у людини та більшості інших тварин присутня всього одна його копія.

У ході нового дослідження вчені з'ясували, що p53 містить «псевдоген» під назвою лейкоз-інгібуючий фактор 6 (LIF6), який має здатність «оживати» та відновлюватися.

Заново активуючись, LIF6 перестає бути псевдогеном і починає атакувати та знищувати клітини з пошкодженою ДНК. Робить це він, пробиваючи мембрани мітохондрій пошкоджених клітин, порушуючи їх проникність, блокуючи процеси клітинного дихання та запобігаючи тим самим їх можливій трансформації в злоякісні клітини.

Вчені називають LIF6 зомбі-геном, оскільки він був активним у предків слонів ще 30 мільйонів років тому. На їхню думку, загиблий ген знову ожив. Він оживає у відповідь на генетичні помилки, які виникають під час відновлення пошкодженої ДНК. Таким чином, він усуває уражені клітини організму, не даючи розвиватися раку.