Исследователи из Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв обнаружили мутантную форму гена Chk1, которая при экспрессии в раковых клетках навсегда останавливает их пролиферацию и вызывает гибель клеток без добавления каких-либо химиотерапевтических препаратов. Это исследование иллюстрирует беспрецедентное открытие, что одной лишь искусственной активации Chk1 достаточно для уничтожения раковых клеток.
"Мы определили новое направление лечения рака, и новое направление ведет нас к снижению токсичности лечения рака по сравнению с химиотерапией или лучевой терапией," сказал доктор. Чжан, доцент кафедры фармакологии медицинского факультета и член Университетского онкологического центра. "Благодаря этому открытию ученые смогли остановить распространение раковых клеток, дав врачам время для исправления клеток и генетических ошибок."
Изучая основные механизмы целостности генома, д-р. Команда Чжана неожиданно обнаружила активную мутантную форму человеческого Chk1, которая также является неприродной формой этого гена. Эта мутация изменила конформацию белка Chk1 из неактивной формы в активную форму. Примечательно, что исследовательская группа обнаружила, что при экспрессии в раковых клетках эта активная мутантная форма Chk1 навсегда останавливает пролиферацию раковых клеток и вызывает гибель клеток в чашках Петри даже без добавления каких-либо химиотерапевтических препаратов.
Самым большим преимуществом этой потенциальной стратегии является отсутствие необходимости в токсичных химиотерапевтических препаратах для достижения того же эффекта уничтожения рака, что и при комбинации ингибиторов Chk1 и химиотерапевтических препаратов.
Клетки реагируют на повреждение ДНК, активируя сети сигнальных путей, называемых контрольными точками клеточного цикла. Центральное место в этих геномных путях занимает протеинкиназа, называемая Chk1. Chk1 способствует выживанию клеток, в том числе раковых, в стрессовых условиях, например, вызванных химиотерапевтическими агентами, путем временной остановки клеточного цикла и координации программ восстановления для исправления ошибок ДНК.
Давно предполагалось, что сочетание ингибирования Chk1 с химиотерапией или лучевой терапией должно значительно усилить противоопухолевый эффект этих методов лечения. Эта идея служит основой для многих фармацевтических компаний, которые ищут потенциальные ингибиторы Chk1, которые могут эффективно сочетаться с химиотерапией в терапии рака. На сегодняшний день ни один ингибитор Chk1 не прошел III стадию клинических испытаний . Это привело доктора. Команда Чжана ищет альтернативные стратегии воздействия на Chk1 в терапии рака.
Будущие исследования доктора. Чжан и его команда рассмотрят два возможных подхода к искусственной активации Chk1 в раковых клетках. Одна из возможностей – использовать концепцию генной терапии для доставки активной мутантной формы Chk1, обнаруженной командой, в раковые клетки. Другой – поиск небольших молекул, которые могут вызывать такое же конформационное изменение Chk1, чтобы их можно было доставить в раковые клетки для активации молекул Chk1. Следствием любого из них будет постоянное подавление пролиферации клеток и рак.
Это исследование опубликовано в журнале Cancer Research.