Исследователи обнаружили новый путь к гибели раковых клеток при химиотерапии

Химиотерапия уничтожает раковые клетки. Но способ, которым эти клетки умирают, кажется, отличается от прежнего понимания. Исследователи из Нидерландского института рака под руководством Тейна Бруммелкампа обнаружили совершенно новый способ гибели раковых клеток: из-за гена Schlafen11.

"Это очень неожиданное открытие. Пациенты с раком лечатся химиотерапией почти век, но этот путь к клеточной смерти никогда раньше не наблюдался. Где и когда это происходит у пациентов, нужно дополнительно исследовать. Это открытие в конечном итоге может иметь значение для лечения пациентов с раком." Они опубликовали свои результаты в журнале Science.

Многие методы лечения рака повреждают ДНК клеток. После слишком большого необратимого повреждения клетки могут инициировать свою собственную смерть. Школьная биология учит нас тому, что белок p53 берет на себя контроль над этим процессом. p53 обеспечивает восстановление поврежденной ДНК, но инициирует самоубийство клетки, когда повреждение становится слишком серьезным. Это предотвращает неуправляемое деление клеток и образование рака.

Сюрприз: Неотвеченный вопрос

Это звучит как надежная система, но реальность более сложна. "У более половины опухолей p53 больше не функционирует," - говорит Бруммелкамп. "Главный игрок p53 там не играет никакой роли. Так почему раковые клетки без p53 все равно умирают, когда вы повреждаете их ДНК химиотерапией или лучевой терапией? К моему удивлению, это оказался неотвеченный вопрос."

Его исследовательская группа затем обнаружила, вместе с группой коллеги Ревуэна Агами, ранее неизвестный способ, которым клетки умирают после повреждения ДНК. В лаборатории они вводили химиотерапию в клетки, в которых они тщательно модифицировали ДНК. Бруммелкамп говорит: "Мы искали генетическое изменение, которое позволило бы клеткам выжить после химиотерапии. У нашей группы есть большой опыт в селективном отключении генов, что мы могли применить здесь в полной мере."

Новый главный игрок в клеточной смерти Отключив гены, исследовательская группа обнаружила новый путь к клеточной смерти, возглавляемый геном Schlafen11 (SLFN11). Главный исследователь Николас Боон сказал: "При повреждении ДНК SLFN11 выключает фабрики белков клеток: рибосомы. Это вызывает огромное напряжение в этих клетках, что приводит к их гибели. Новый путь, который мы обнаружили, полностью обходит p53."

Ген SLFN11 не нов в раковых исследованиях. Он часто неактивен в опухолях пациентов, не реагирующих на химиотерапию, говорит Бруммелкамп. "Мы можем объяснить эту связь теперь. Когда клетки лишены SLFN11, они не умирают таким образом в ответ на повреждение ДНК. Клетки будут выживать, и рак будет продолжаться."

Воздействие на лечение рака

"Это открытие открывает много новых исследовательских вопросов, что обычно характерно для фундаментальных исследований," - говорит Бруммелкамп.

"Мы продемонстрировали наше открытие на клетках рака, выращенных в лаборатории, но остается много важных вопросов: Где и когда этот путь происходит у пациентов? Как это влияет на иммунотерапию или химиотерапию? Влияет ли это на побочные эффекты лечения рака? Если эта форма клеточной смерти также окажется значительной для пациентов, это открытие будет иметь значение для лечения рака. Это важные вопросы для дальнейшего изучения."

Отключение генов, по одному У людей есть тысячи генов, многие из которых имеют функции, которые нам не ясны. Чтобы определить роли наших генов, исследователь Бруммелкамп разработал метод, используя гаплоидные клетки. Эти клетки содержат только одну копию каждого гена, в отличие от обычных клеток в наших организмах, содержащих две копии. Обработка двух копий может быть сложной в генетических экспериментах, потому что изменения (мутации) часто происходят только в одной из них. Это затрудняет наблюдение за эффектами этих мутаций.

Вместе с другими исследователями Бруммелкамп много лет раскрывал процессы, которые являются критическими для болезни, используя этот универсальный метод. Например, его группа недавно обнаружила, что клетки могут производить липиды другим способом, чем известно ранее.

Они раскрыли, как определенные вирусы, включая смертоносный вирус Эбола, умудряются входить в клетки человека. Они вдавались в сопротивление раковых клеток против определенных терапий и выявили белки, которые действуют как тормоза на иммунную систему, что имеет значение для иммунотерапии рака.

За последние годы его команда обнаружила два фермента, которые оставались неизведанными в течение четырех десятилетий и оказались жизненно важными для работы мышц и развития мозга.