По словам медицинских исследователей из Пенсильвании, опухоли, которые не реагируют на химиотерапию, являются целью лечения рака, которое предотвращает функцию двух ферментов в опухолевых клетках мышей.
"Уже более десяти лет мы знаем, что, когда опухоли становятся гипоксическими, они становятся устойчивыми к химиотерапии и лучевой терапии," сказал Wafik S. Эль-Дейри, М.D. Ph.D., Профессор исследования Американского онкологического общества, профессор Роуз Данлэп и заведующий отделением гематологии / онкологии Медицинского колледжа штата Пенсильвания. "Это огромная проблема в лечении онкологических больных. По мере развития опухоли появляются области, которые плохо перфузируются кровеносными сосудами, и опухоли становятся гипоксическими."
Гипоксической опухоли не хватает кислорода, потому что внутри опухоли недостаточно кровеносных сосудов, чтобы красные кровяные тельца могли транспортировать кислород по всей опухоли.
Эль-Дейри и его команда сообщают в недавнем выпуске журнала Cancer Research, что препарат, подобный сангивамицину, молекула 3 (SLM3) помогает предотвратить размножение опухолевых клеток у лабораторных мышей.
Лечение опухоли с помощью SLM3 ингибирует две киназы или ферменты: GSK-3ß, который регулирует рост и гибель клеток, и CDK1, который регулирует деление клеток и рост кровеносных сосудов. По словам Эль-Дейри и его коллег, опухолевые клетки, обработанные SLM3, становятся более чувствительными к химиотерапии и умирают.
"Если вы просто подавляете GSK-3ß, этого может быть недостаточно и не обязательно желательно," сказал Эль-Дейри, который также является заместителем директора по трансляционным исследованиям Института рака. "Но есть что-то случайное в двойном нацеливании этих двух киназ (GSK-3ß и CDK-1) при лечении рака. Если вы подавляете эти две киназы, двойное ингибирование работает вместе, чтобы убить гипоксические опухолевые клетки.
"Хотя чистое ингибирование GSK-3ß может способствовать пролиферации клеток, комбинация ингибирования GSK-3ß и CDK-1 не только подавляет пролиферацию клеток, но и способствует их гибели," Эль-Дейри добавил.
Чтобы найти SLM3, исследователи проверили химическую библиотеку в поисках молекул, которые вызывают апоптоз – гибель клеток – в гипоксических опухолевых клетках. SLM3 делает это, и исследователи обнаружили восемь молекул с похожей структурой.
SLM3 был версией, которая вызывала наибольшую гибель клеток вместе с TRAIL, естественной молекулой в организме, которая сообщает клетке, что пора умирать. TRAIL запускает процесс, который нацеливает и блокирует опухолевые клетки и не дает им распространиться.
SLM3, аналог нуклеозидов, помогает предотвратить размножение опухолевых клеток, останавливая клетки до того, как они дублируют свою ДНК. Нуклеозиды – это строительные блоки нуклеиновых кислот и молекул, таких как АТФ – источник энергии для организма. Аналог нуклеозида конкурирует с АТФ и ингибирует киназы, такие как GSK-3ß и CDK1.
GSK-3ß помогает регулировать рост и гибель клеток. CDK1 снижает способность опухоли делиться и генерировать больше кровеносных сосудов. SLM3 ингибирует обе эти киназы.
"Суть в том, что молекулы действительно работают, чтобы уменьшить опухоли, когда эти молекулы сочетаются с химиотерапией или терапией TRAIL," Эль-Дейри сказал. "Мы считаем, что это важные наблюдения, которые необходимо дополнительно проверить в клинике."