Молекулы запускают процесс самоуничтожения клеток опухоли
Российские и зарубежные биологи выяснили, что раковые клетки можно уничтожить при помощи так называемой Z-ДНК, зеркального подобия обычной ДНК, если заблокировать работу белка ADAR1. Это позволяет использовать подобные цепочки нуклеотидов для борьбы с злокачественными новообразованиями, сообщила пресс-служба НИУ ВШЭ.
Ученые открыли Z-ДНК около полувека назад. Она состоит из двойной спирали нуклеотидов, одиночных "букв" генетического кода, которая закручена не вправо, как обычная ДНК, а влево. Долгое время биологи считали, что она не существенно участвует в работе живых клеток, но недавно обнаружили, что Z-ДНК играет важную роль в борьбе с вирусами.
Группа российских и зарубежных биологов под руководством Сиддхарта Балачандрана, профессора Центра изучения рака имени Фокса Чейза в Филадельфии (США), выяснила, что "зеркальные" молекулы ДНК можно использовать не только для противодействия вирусным инфекциям, но и для запуска “программы” самоуничтожения внутри раковых клеток.
"Ученые открыли новый способ борьбы с трудноизлечимыми формами меланомы. Они обнаружили, что Z-ДНК вызывает иммунный ответ, аналогичный реакции организма на вирус. В результате погибают клетки, поддерживающие рост опухоли, а пациент снова начинает реагировать на противораковую терапию", - говорится в сообщении.
Ученые пришли к такому выводу в ходе экспериментов с противораковым препаратом CBL0137, который сейчас проходит клинические испытания в России и во многих других государствах. Он относится к числу так называемых кураксинов, противораковых лекарств, похожих по структуре и свойствам на кинакрин, одно из первых синтетических лекарств от малярии.
Исследователи обнаружили, что CBL0137 заставляет раковые клетки самоуничтожаться из-за быстрого накопления молекул Z-ДНК. Это натолкнуло ученых на мысль, что препарат может взаимодействовать с ферментами ADAR1 и ZBP1, способными распознавать нити "зеркальной" ДНК внутри цитоплазмы клетки.
Исследователи выяснили, у обеих молекул противоположные функции. При контакте с Z-ДНК белок ZBP1 запускает процесс самоуничтожения клетки, что в теории замедляет размножение вирусов. В свою очередь ADAR1 блокирует его действие и предотвращает случайные срабатывания системы "противовирусной обороны". Это потенциально защищает раковые клетки от гибели.
Опыты на мышах и культурах клеток меланомы показали, что препарат CBL0137 обходит этот ограничитель, так как он напрямую активирует ZBP1. Это позволяет уничтожать даже самые стойкие вариации раковых клеток, которые вырабатывают много белка ADAR1 и противостоят агрессивным формам иммунотерапии. Как надеются исследователи, это открытие расширит применение CBL0137 после всех клинических испытаний.