Согласно новому исследованию ученых из Института биологических исследований Солка, лекарства, нацеленные на фермент, участвующий в воспалении, могут предложить новый путь лечения некоторых видов рака легких.
Ученые обнаружили, что блокирование активности фермента IKK2, который помогает активировать воспалительную реакцию организма, замедляет рост опухолей у мышей с раком легких и увеличивает продолжительность их жизни.
Результаты, опубликованные 12 февраля в Nature Cell Biology, предполагают, что препараты, которые препятствуют способности фермента управлять клеточной активностью, могут оказаться эффективными в качестве лечения рака легких.
"Рак легкого – один из самых смертоносных видов рака, и прогноз для пациентов часто плохой, только около 15 процентов выживают более 5 лет," – говорит Индер Верма, профессор молекулярной биологии Американского онкологического общества Солка и ведущий автор статьи. "Мы разработали новый метод инициирования рака легких у мышей, который имеет свойства, связанные с раком легких у человека, и использовали эту модель для определения роли этого фермента в распространении рака. Мы считаем, что это исследование однажды может привести к разработке методов лечения, которые улучшат прогноз для пациентов с раком легких."
Ученые давно знают, что существует связь между раком и воспалением, первая линия защиты организма от инфекции. Некоторые из тех же биохимических игроков, которые защищают организм, контролируя воспалительную реакцию клеток, также могут быть захвачены генетическими мутациями, участвующими в развитии рака.
Чтобы лучше понять, как эти обычно полезные компоненты иммунной системы выполняют гнусные задачи в раковых клетках, Верма и его коллеги разработали новый метод индукции немелкоклеточного рака легких у мышей. На этот тип приходится до 80 процентов всех случаев рака легких.
Исследователи использовали модифицированный вирус, чтобы внедрить генетические мутации в клетки, выстилающие легкие мышей, в результате чего у животных развились опухоли. Это заложило основу для исследований молекулярных причин этого конкретного типа рака, которые были бы невозможны у людей.
Затем они обратили свое внимание на белковый комплекс NF-KB, который инициирует воспалительную реакцию на инфекцию, управляя генетической активностью клетки. Неправильное регулирование NF-KB было связано с различными типами рака, включая рак легких, но из-за его многочисленных функций в клетке лекарства, которые непосредственно нацелены на NF-KB, скорее всего, вызовут серьезные побочные эффекты.
Чтобы обойти это ограничение, исследователи Солка сосредоточились на IKK2, ферменте, который стимулирует активность NF-KB в ответ на стресс. Когда они блокировали активность IKK2 у мышей с раком легких, у мышей были меньшие опухоли и они жили дольше, что позволяет предположить, что фермент необходим NF-KB для стимуляции роста опухоли.
"Теперь, когда мы понимаем, что IKK2 необходим NF-KB для стимулирования роста опухоли, мы надеемся найти способы нацелить его активность с помощью лекарств," говорит Ифэн Ся, научный сотрудник лаборатории Вермы и первый автор статьи. "Системная и хроническая блокировка активности IKK2 слишком токсична для использования в химиотерапии, но мы могли бы нацелить другую молекулу в сигнальном пути, с помощью которого IKK2 регулирует рост опухоли."
Исследователи также показали, что Timp-1, ген, участвующий в регуляции роста клеток, передает приказы от NF-KB сообщать клеткам рака легких о пролиферации. Когда они подавляли экспрессию гена, мыши с раком легких имели меньшие опухоли и выживали дольше.
"Следующим шагом является разработка антител или других типов лекарств, которые могут нейтрализовать Timp-1, чтобы отменить его роль в распространении рака легких," говорит Ся.
Ученые Солка теперь надеются разработать мышиную модель мелкоклеточного рака легкого, более агрессивной формы болезни, связанной с курением. Затем они проверит, будут ли потенциальные мишени для лекарств, обнаруженные в этом исследовании, иметь отношение к этому более смертоносному раку.