Почему раковые клетки быстро размножаются, но не «стареют»?

Что-то хорошее может стать плохим, если его очень много. Деление клеток — важный биологический процесс. За счет него человек растет, в его организме обновляются ткани, заживают повреждения. Но слишком активное, бесконтрольное размножение — это свойство раковых клеток. В норме активные деления приводят к «старению» и гибели клетки. Почему же в случае со злокачественными опухолями этого не происходит? Ученые из Медицинской школы Duke-NUS (Сингапур) изучили молекулярные сигнальные пути в раковых клетках и предложили новое объяснение этого феномена.

В развитии многих злокачественных опухолей большую роль играют мутации, активирующие сигнальный путь RAS-MAPK. За счет его активации опухолевые клетки начинают быстро расти, размножаться и мигрировать в организме. Однако, избыточное количество сигналов RAS-MAPK приводит к клеточному старению. Получается, что на дне этого источника силы для раковых клеток скрыт яд, который должен их в конечном итоге уничтожить.

Сигнальным путем в биохимии называется каскад биохимических реакций. В нем участвуют разные молекулы, и в результате в клетке происходят те или иные события.

Но в эту схему вмешивается другой сигнальный путь, который на данный момент уже хорошо изучен — Wnt. Исследователи из Duke-NUS анализировали его работу в клетках злокачественных опухолей поджелудочной железы.

Уже давно известно, что бесконтрольное размножение раковых клеток может активироваться за счет нарушений в пути Wnt. Однако, результаты исследования ученых из Сингапура заставляют пересмотреть эти представления.

Wnt влияет на путь RAS-MAPK и заставляет его работать не слишком сильно, но и не слишком слабо. В итоге раковые клетки получают золотую середину, они могут быстро размножаться, не старея. Отсюда напрашивается логичный подход: заблокировать путь Wnt, чтобы разорвать эту патологическую цепочку. Что и было сделано в ходе исследования.

Распутанный клубок

Доцент Бабита Мадан (Babita Madan) из Duke-NUS, старший автор исследования, рассказывает о результатах эксперимента:

Применив экспериментальный препарат ETC-159, чтобы заблокировать сигнальный путь Wnt в клетках рака поджелудочной железы и толстой кишки, мы неожиданно обнаружили, что при этом инактивируется столько же генов, сколько и активируется.

Начав распутывать этот клубок, ученые обнаружили, что активация пути Wnt подавляет активность пути RAS-MAPK. После применения препарата ETC-159 путь Wnt был заблокирован, а RAS-MAPK, напротив, активировался. И это помогло подавить рост рака.

Профессор Дэвид Виршап (David Virshup), который также является старшим автором исследования, объясняет:

Хотя мутации RAS-MAPK и распространены при онкологических заболеваниях, но в отдельности они не имеют смысла. Механизм, который заставляет раковые клетки быстро размножаться, одновременно приводит к их старению. RAS-MAPK нуждается в контроле со стороны Wnt, чтобы его эффект был не слишком сильным, но и не слишком слабым.

Это открытие указывает на новые возможности в борьбе со злокачественными опухолями. Большинство современных препаратов направлено на то, чтобы напрямую уничтожать раковые клетки. Вместо этого можно вызвать их старение.

К сожалению, разработка новых противоопухолевых препаратов — процесс чрезвычайно долгий, трудоемкий и дорогой. В среднем он продолжается 10 лет и требует огромных финансовых вложений. Тем не менее, работа ученых приносит плоды. Регулярно на рынок выходят новые препараты. В Европейской клинике применяются все противоопухолевые средства, зарегистрированные на территории России, в том числе инновационные, последнего поколения.

Источник: sciencedaily.com.