Учёные из Научно-исследовательского института биомедицинской химии (ИБМХ) имени В. Н. Ореховича, РУДН и Университета Танта (Египет) создали линейку соединений, способных подавлять размножение раковых клеток. Соединения блокируют выработку фермента теломеразы, который заставляет клетки делится.
На концах хромосом наших клеток расположены участки, которые называются теломеры. В норме теломеры укорачиваются при каждом делении клетки, приближая её к так называемой запрограммированной гибели.
– Обычные клетки человека могут делиться в районе 50 раз, после этого их теломеры укорачиваются настолько, что хромосомы перестают функционировать нормально и клетка умирает, – рассказывает Metro Дмитрий Жданов, один из авторов исследования, доктор биологических наук, заведующий лабораторией биотехнологии ИБМХ имени В. Н. Ореховича. – В стволовых, эмбриональных, половых клетках и в активированных лимфоцитах есть такой фермент – теломераза. Он синтезирует теломерные повторы на концах хромосом.
Жданов пояснил, что человеческий организм развивается из одной оплодотворённой яйцеклетки. И если бы эта яйцеклетка могла делиться только 50 раз, никакого человеческого организма из неё не развилось бы. Поэтому, чтобы развился многоклеточный организм, её теломеры должны постоянно удлиняться. Теломераза активничает в клетках (в том числе в имунных), достраивая теломеры.
– Всё было бы хорошо, но беда в том, что этот фермент также активен и у опухолевых клеток, что позволяет им размножаться неограниченное количество раз, – отметил Жданов.
Ногами можно ходить, а можно дать кому-то пня. Результат будет разным. Так же и теломераза – в здоровых клетках она необходима для нормального функционирования организма. Иммунные клетки прекрасно размножаются благодаря ей, а в опухолевых клетках она работает против нас. Дмитрий Жданов, один из авторов исследования, молекулярный биолог
Соединения, которые подавляют активность теломеразы в клетках, науке известны давно. Но ни одно из них до сих пор не показало клинической эффективности.
– Двадцать лет назад на эту тему возлагали большие надежды, но оказалось, что известные соединения – они называются ингибиторами теломеразы – плохо проникают в раковые клетки, – добавляет Дмитрий Жданов. – При опухолевом процессе, даже на самой ранней стадии и при применении ингибиторов, длина теломер достаточна, чтобы развилась полноценная опухоль. Да, она может медленнее расти и развиваться, но развитие неизбежно.
Учёные синтезировали 30 различных молекул, которые способны подавлять активность теломеразы. В своей работе исследователи опирались на структурные особенности наиболее известного науке ингибитора BIBR1532, применив распространённые и недорогие компоненты. Но сложность в том, что данное вещество, подавляя активность теломеразы в опухолевых клетках, подавляет её активность и в других, здоровых клетках, где она необходима.
– Благодаря соединению, которое нам удалось синтезировать, опухолевая клетка размножаться дальше не будет, то есть будет размножаться до тех пор, пока её теломеры не укоротятся до критических значений и она не умрёт, – рассказывает Дмитрий. – Но, как и любой химиотерапевтический препарат, наше соединение оказывает побочное действие на нормальные клетки. Наибольшее опасение вызывают у нас стволовые и иммунные клетки, для функционирования которых в норме также необходима теломераза. Однако у нормальных клеток длина теломер гораздо больше, чем у раковых. То есть мы предполагаем, что наши иммунные клетки под действием этого соединения проживут дольше, чем опухолевые. Длины теломер будет достаточно, чтобы поддерживать их жизнедеятельность. И ингибирование теломеразы будет преимущественно влиять на клетки опухолей.
В настоящее время полученные соединения проходят стадию научных исследований. И говорить о доклинических испытаниях или их использовании для лечения пациентов пока очень преждевременно.
– Если говорить про самый лучший прогноз – а дальнейшие исследования зависят от финансирования, – наш ингибитор теломеразы станет основой для препарата, который будет оказывать терапевтическое действие против практически всех видов рака, – рассказывает Дмитрий Жданов. – Но, как и все противоопухолевые препараты, будет направлен не на уничтожение материнской опухоли, так как опухоли сегодня успешно удаляются хирургическим путём. Препарат скорее будет направлен на борьбу с метастазами.