Подпишитесь на оповещения
от Газеты.Ru
Дополнительно подписаться
на сообщения раздела СПОРТ
Отклонить
Подписаться
Получать сообщения
раздела Спорт

Рак останавливается по спирали

Ученые нашли способ оборвать бесконтрольный рост раковых клеток

София Нескучная 12.11.2009, 11:47
ALAMY/PHOTAS

Ученым удалось нейтрализовать действие белка, неправильная работа которого обеспечивает рост опухоли.

Биохимики и онкологи Гарвардского университета смогли создать лекарство, нейтрализующее фактор бесконтрольного деления раковых клеток. Было обнаружено генетическое нарушение, ведущее к непрерывному функционированию протеина-«множителя», а затем этот механизм был успешно блокирован. Их исследования публикует в четверг Nature.

Разработанная медиками терапия направлена на действие одного из нескольких тысяч особенных белков человеческого организма — транскрипционных факторов.

Если представить физиологию человека как кукольный театр, то транскрипционные факторы работают в нем нитями, соединяющими руки актера с марионетками.

Они контролируют перенос информации с молекулы ДНК в структуру мРНК (транскрипцию) путем связывания со специфичными участками ДНК. Они в том числе кодируют скорость роста и развития клеток в организме, поэтому рост раковой опухоли возможен только при условии неправильной работы факторов.

Контроль правильной работы транскрипционных факторов является ключом не только к онкологической терапии, но и к борьбе с сердечно-сосудистыми заболеваниями, а также технологиям стволовых клеток. Однако именно эти белки до последнего времени считались нечувствительными к лекарствам: веществ, контролирующих их деятельность, вообще не существовало. Ни обычные лекарства (состоящие из «маленьких» молекул), ни белковые (состоящие из макромолекул) препараты не влияли на их деятельность.

Во время работы в онкологическом отделении Джеймс Браднер, старший автор работы, обратил внимание на ген NOTCH: почти у всех пациентов, больных лейкемией, он был мутантным, а белок, который он кодирует, — поврежденным. Мутантные гены отличались от обычных тем, что оставались активными постоянно. Его гипертрофированная деятельность поддерживала неконтролируемый рост раковых клеток. Начав анализ NOTCH у других пациентов, медик обнаружил нарушения в нем у больных раком легких, яичников, поджелудочной железы и желудочно-кишечного тракта.

Транскрипционные факторы часто работают не в одиночку, а в комплексе с другими белками, и NOTCH не оказался исключением. Ученые заметили, что связка белков имеет выраженную спиральную форму. Они предположили, что, если сконструировать ряд спиралей, сходных с этой «связкой» по размеру, одна из них, возможно, сможет разрушить спиральную структуру комплекса и блокировать функцию NOTCH.

Уровни структуры белка//biology.ru
Уровни структуры белка//biology.ru

Простейшая (первичная) структура белков образована пептидными мостиками. Аминокислоты в пептидах связаны друг с другом обычными ковалентными связями, которые можно разрушить только в жестких условиях (например, при варке яиц происходит гидролиз пептида и денатурация белка). Конечно, такие эксперименты не могут проводиться в организме человека. Однако пептиды представляют собой простые цепи, а функционирующие в организме белки сложены из этих цепей в сложную трехмерную структуру, которая стабилизирована слабыми специфическими взаимодействиями. Если эта структура разрушается, протеин теряет биологическую активность.

Такие «сшитые» пептиды и использовали ученые в своих экспериментах. После нескольких попыток внедрения синтетических белков в комплекс c NOTCH биохимиками удалось обнаружить действующее вещество. Синтетический белок встраивался в определенный участок клетки и блокировал функцию NOTCH.

Дальнейшие эксперименты на мышах, пораженных опухолью, показали, что использование синтетического пептида способно остановить рост раковой опухоли.

Единственное условие: лекарство работает только для опухолей, которые развиваются за счет фактора NOTCH. На другие транскрипционные факторы его действие не распространяется, однако ученые надеются разработать общую терапию по аналогии с обнаруженным эффектом.