Российский научный фонд тщательно следит за разработками в области медицины, поощряя самые удачные и важные из них грантами. На этот раз ученые смогли найти вещество, которое может ослабить защитные механизмы онкологических клеток. Зачастую действие препаратов не давало должного эффекта, а увеличение объема вводимого лекарства приводило к повышению побочных действий. Теперь есть возможность лечить онкологию с уменьшенной дозировкой.

В раковых образованиях находятся особенные белки шапероны. Их задача – барьерная и защитная функция. Из-за действия этих белков лекарства против рака не всегда производят должный эффект, а дозы препаратов постоянно приходится увеличивать.

В общих чертах шапероны в человеческом организме выполняют очень важную функцию. Они помогают другим белкам восстановить информацию ДНК, которую протеины несли до деформации. То есть шапероны как бы программируют другие клетки, помогая им принять прежний вид. Особенно необходимым это становится при различных повреждениях, ожогах, ранах, синяках. Благодаря этому и происходит процесс регенерации.

Но эти специфичные белки таким же образом действуют и на раковые клетки, помогая им восстановиться после лекарственной терапии, отчего действие препаратов значительно ослабляется. Шапероны попросту мешают лекарству уничтожать пораженные клетки.

Однако ученым из ВУЗа СПбГТИ совместно с Институтом цитологии РАН удалось найти способ подавления барьерной активности специфических белков в клетках раковых опухолей. Они предположили, что при угнетении регулятивной функции шаперонов пораженные клетки могут стать более чувствительными к вводимым медикаментам.

При проведении исследования особый фермент люцифераза был введен в модельные раковые клетки. Эта протеаза отличается тем, что в нормальном состоянии очень ярко светится, а при малейшем повышении температуры ее структура повреждается, а свечение пропадает. Ученые предположили, что люцифераза поможет обнаружить блокатор шаперонов. И действительно, при нагревании этих белков в присутствии специальных веществ фермент переставал светиться. В исследовании применялись также обычные для онкологической терапии лекарства – доксорубицин, этопозид и цисплатин.

Далее ученые обратились к библиотеке различных веществ, проанализировали более 1000 химических соединений и нашли те молекулы, которые сумели угнетающе воздействовать на шапероны, что определялось по снижению свечения люциферазы.

Одно вещество почти на 2/3 снижало в клетках выработку шаперонов, но при этом оно оказалось гидрофобным (CL–158). Ученые продолжили поиск среди химических соединений, приближенных по молекулярному составу к найденному веществу CL–158. Среди полусотни исследованных веществ почти все оказывались очень токсичными для организма. Но лишь одно оказалось не таким ядовитым и более остальных устойчивым к водным растворам. Молекулярное соединение CL–43 успешно показало себя в угнетающем воздействии на производство шаперонов в пораженных клетках. Важным фактором явилось снижение барьерной функции в здоровых, не пораженных онкологией, клетках, но найденное вещество их не затрагивало.

Группа ученых отметила, что снижение активности шаперонов должно положительно влиять на медикаментозное воздействие при лечении онкологии, так как у препаратов больше нет такого сильного барьера, как был до угнетения функциональности защитных белков. Это дает огромный потенциал к разработке новых препаратов на основе CL–43, которые могут помочь излечить раковые заболевания. Ведь данное вещество ослабляет барьерную функцию раковых клеток и фактически дает возможность основному лекарственному средству уничтожить их.

Еще одной положительной стороной данного открытия станет возможность уменьшения дозировки лекарственных средств. Зачастую противоопухолевые медикаменты в стандартной дозировке не помогают и становятся причиной развития большого количества побочных эффектов, которые при повышении дозы значительно увеличиваются. Снижение защитной функции шаперонов позволит вводить меньшее количество лекарства без потери его медикаментозного действия.

Результаты такого масштабного и важного исследования были опубликованы в русском журнале Oncotarget. Также оно было финансировано средствами гранта РНФ.