Ученые из России обнаружили ранее неизвестное свойство популярного противоопухолевого средства. Оказывается, оно способно не только тормозить рост опухоли, но и ломать «мусоросжигательный завод» внутри клетки, из-за чего та гибнет от накопления собственных токсичных отходов.
Каждая клетка человеческого организма оснащена встроенной системой контроля качества. Главные уборщики в ней — протеасомы, сложные молекулярные комплексы, которые расщепляют бракованные и поврежденные белки. В опухолевых тканях из-за аномально быстрого деления образуется огромное количество неправильно свернутых белков. Протеасомы там работают на пределе возможностей, спасая раковую клетку от интоксикации.
Современная медицина давно использует эту уязвимость: если искусственно заблокировать работу протеасом, злокачественная клетка быстро переполнится токсичным мусором и разрушится. Однако существующий арсенал таких препаратов ограничен, и со временем опухоли вырабатывают к ним устойчивость. Ученые постоянно ищут новые молекулы, способные выполнить ту же задачу, но иным способом.
Неожиданный удар по протеасомам
Исследователи из Федерального исследовательского центра химической физики имени Н.Н. Семенова РАН (Москва), Всероссийского государственного Центра качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов и Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН обратили внимание на эверолимус. Этот препарат уже давно и активно применяется в клинической химиотерапии, но его основной механизм связывали с подавлением деления клеток.
В ходе эксперимента ученые добавили эверолимус в культуры клеток рака легкого, толстой кишки и молочной железы. Тщательный анализ показал: лекарство мощно угнетает активность протеасом в клетках легкого и толстой кишки, демонстрируя эффективность на уровне лучших специализированных блокаторов. При этом опухоли молочной железы оказались устойчивы к такому воздействию.
Тонкая настройка разрушения
Чтобы понять, как именно работает эверолимус, исследователи провели компьютерное моделирование. Выяснилось удивительное отличие от классических препаратов. Обычные блокаторы бьют прямо в активный центр протеасомы. Эверолимус же действует тоньше и глобальнее — он изменяет пространственную укладку всего молекулярного комплекса, делая его работу физически невозможной.
«В отличие от классических препаратов, которые бьют прямо в активный центр протеасомы, эверолимус глобально изменяет пространственную укладку всего молекулярного комплекса, делая его работу физически невозможной», — поясняют авторы работы, опубликованной в журнале Biochemistry (Moscow).
Значение для практической онкологии
Открытие имеет колоссальное значение для лечения рака. Понимание того, что давно одобренный и проверенный препарат обладает совершенно иным, дополнительным механизмом действия, позволит врачам разрабатывать новые комбинированные схемы терапии.
Совмещение эверолимуса с классическими блокаторами протеасом, которые действуют по другому принципу, практически не оставит шансов даже тем опухолям, которые успели выработать устойчивость к традиционной химиотерапии. Как сообщили в пресс-службе Российского научного фонда, это открытие позволяет по-новому взглянуть на старый препарат и расширить арсенал средств для борьбы со злокачественными новообразованиями.
