Ученые Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработали светочувствительный молекулярный переключатель, который выводит клетки рака легких из защитного «спящего» состояния и делает их уязвимыми для лечения. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Многие опухолевые клетки способны впадать в состояние покоя под действием гормонов стресса. В таком режиме они почти не делятся и становятся менее чувствительными к химиотерапии и другим методам лечения. Ключевую роль в этом процессе играют глюкокортикоидные рецепторы.
Проблема заключается в том, что такие рецепторы присутствуют практически во всех клетках организма и участвуют в регуляции иммунитета и воспаления. Поэтому их блокировка может вызвать серьезные побочные эффекты.
Чтобы решить эту задачу, исследователи создали молекулярную систему, которая заставляет клетку уничтожать собственные глюкокортикоидные рецепторы. В основе технологии лежит естественный механизм утилизации белков. Разработанный учеными переключатель связывается с рецептором и ферментом, который помечает его для последующего разрушения.
Особенность системы в том, что ее активность можно контролировать светом. При обычном освещении переключатель работает и запускает уничтожение рецепторов. Под воздействием света определенной длины волны его структура меняется, и процесс деградации прекращается. Это позволяет отключать действие препарата в здоровых тканях и сохранять активность только внутри опухоли.
Испытания на культурах клеток рака легких показали, что технология быстро разрушает глюкокортикоидные рецепторы и выводит клетки из латентного состояния. Анализ также подтвердил изменения в работе генов, связанные с «пробуждением» опухолевых клеток.
Сейчас ученые готовятся к испытаниям на живых организмах и работают над усовершенствованием системы. В будущем аналогичный подход может использоваться против других гормонозависимых опухолей, включая рак молочной железы и предстательной железы.
Ранее был открыт механизм, превращающий нормальные клетки в опухолевые.