Исследовательская группа из Северо-Западного университета обнаружила, что определённые небольшие молекулы-киллеры РНК способны запускать механизм, заставляющий эту самую клетку самоуничтожаться.
Специалисты считают, что подобный механизм скрыт в абсолютно каждой клетке. А значит, потенциально можно заставить самоликвидироваться любую клетку организма, в том числе раковую.
Соответственно, открытый механизм (точнее молекулы-убийцы, лежащие в его основе) может стать новой формой лечения рака, что уже удалось показать на грызунах.
Особый тип молекул РНК, на которые обратили своё внимание специалисты Северо-Западного университета, используется в качестве инструмента для изучения функции генов. Введение этих молекул в клетку приводит к подавлению экспрессии нужных генов. «Выключение» же генов позволяет учёным определить, для чего они нужны организму.
Теперь же стало ясно, что такие молекулы РНК также запускают работу скрытых механизмов, имеющихся в каждой клетке, которые принуждают её «совершать самоубийство». Причём, как сообщают в пресс-релизе американские учёные, происходит это сразу несколькими путями, как если бы клетка одновременно падала с большой высоты, нанося себе одной рукой удары ножом, а второй стреляя из пистолета.
Ведущий автор исследования Маркус Петер (Marcus Peter) и его исследовательская группа обнаружили последовательности в геноме человека, которые при преобразовании в небольшие двуспиральные молекулы РНК могут влиять на «древний выключатель механизма самоубийства» в клетках. Согласно мнению авторов исследования, этот древний механизм может предотвращать развитие рака.
Специалисты на протяжении восьми лет занимались поиском фантомных молекул, способных на подвиг, описанный выше.
«Мы думаем, что именно так многоклеточные организмы уничтожали рак до развития адаптивной иммунной системы, которой примерно 500 миллионов лет, — говорит Петер. – Это может быть безопасным механизмом, заставляющим клетки самоликвидироваться. Мы верим, что он есть в каждой клетке и защищает нас от рака».
По его словам, с тех самых пор как жизнь стала многоклеточной, ей пришлось заниматься профилактикой заболеваний и борьбой со злокачественными опухолями. «По этой причине природа должна была разработать безотказный механизм для предотвращения развития рака или борьбы с ним. Иначе нас бы здесь просто не было», — рассуждает учёный.
С этих рассуждений и начались поиски молекул, способных уничтожать сбившиеся с пути клетки рака. И исследователям удалось обнаружить их при тестировании класса молекул РНК, называемых малыми интерферирующими РНК (миРНК). Специалисты используют их для «выключения» генов (а точнее подавления их экспрессии, то есть отключения механизма преобразования генетического кода в работающие белки).
В ходе нового исследования выяснилось, что большое количество этих миРНК, не просто «выключали» гены. Они также убивали все раковые клетки.
Учёные выяснили, что они действовали как высококвалифицированные суперубийцы. Они уничтожали клетки, отключая гены, необходимые клеткам для выживания. Таким образом миРНК как бы активирует сразу несколько способов самоубийства клетки.
Петер назвал механизм, инициируемый молекулами-убийцами, «Смерть, вызванная уничтожением генов, отвечающих за выживание» (DISE).
Активация DISE в организмах, больных раком, может помочь им избавиться от раковых клеток. Каким образом учёные намерены активировать такой механизм, пока не уточняется, но у исследователей есть доказательства, что такая форма уничтожения раковых клеток минимально влияет на нормальные клетки.
И для того чтобы проверить лечение в действие, Петер и его коллеги доставили молекулы-киллеры посредством наночастиц в организм мышей. На грызунах был смоделирован человеческий рак яичников. У обработанных животных наблюдалось уменьшение размеров опухоли без каких-либо токсических эффектов.
Важно отметить, что опухоли не развивали устойчивость к этому виду лечения рака. А значит, он будет работать снова и снова. В настоящее время специалисты улучшают методику с целью повышения её эффективности.
Исследование, посвящённую изучению древнейшего механизма, защищающего многоклеточные организмы от рака, опубликовано в научном издании eLife. Две другие работы, проведённые также под руководством Петера и описывающие открытие молекул-убийц и их мощнейшее воздействие на рак мышей, представлены в издании Oncotarget и Cell Cycle.
Автор: Евгения Ефимова