Найден путь ликвидации раковых клеток при помощи митотической катастрофы

Коллектив ученых факультета фундаментальной медицины МГУ им. М. В. Ломоносова и Института медицины окружающей среды Каролинского института (Стокгольм) разработали стратегию уничтожения опухолевых клеток щадящими дозами химиотерапевтических препаратов. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда, его результаты опубликованы в журнале Scientific Reports.

Прогресс в лечении злокачественных опухолей сдерживает фантастическая способность раковых клеток «уклоняться» от, казалось, неминуемой гибели от ядовитого для них лекарства. Возможно, эту способность они приобретают в результате так называемой митотической катастрофы (МК) — нарушения нормального деления клетки.

«Если на нормальную клетку подействовать небольшими дозами радиации, она может превратиться в клетку в состоянии митотической катастрофы,— говорит один из авторов исследования профессор МГУ Борис Животовский.— Клетка может увеличить свой объем, а затем начать делиться. И, соответственно, это приводит к развитию опухолей».

Иными словами, клетка либо погибает, либо становится раковой. При этом выжившие раковые приобретают такую живучесть, что справиться с ними проблематично. Явление МК было открыто в 1950-х годах при исследовании последствий радиоактивного облучения людей, и хотя с тех пор довольно хорошо изучено, многие детали этого процесса остаются не до конца ясными.

В данном исследовании ученые решили проверить, какую роль в МК играют митохондрии — клеточные органеллы, которые, кроме своей основной функции ее энергоснабжения, играют важную роль в стимуляции естественной смерти клеток. Ведь даже здоровые клетки не бессмертны, а много раз обновляются в нашем организме на протяжении нашей жизни.

С помощью противоопухолевых препаратов доксорубицина и колцемида ученым удалось вызвать митотическую катастрофу в раковых клетках колоректальной карциномы (опухоли в толстой кишке). Доксорубицин вызывал МК в 30% случаев, колцемид — в 80%. При этом обнаружилось, что для запуска МК в раковой клетке необходимо лишь прекратить доступ кислорода к митохондриям (колцемид как раз подавлял процессы в митохондрии, требующие участия кислорода) и заставить их выделять два «белка смерти» — Mcl-1 и Bcl-xL.

Как образно выразились авторы исследования в своей статье: «Главное, что наши данные показывают, что МК-индукция — это критическая стадия, в которой клетки решают, как умереть, в то время как митохондрии отвечают за поддержание равновесия между MC — аутофагия — апоптоз». Проще говоря, попавшие в раковой клетке под действие доксорубицина и колцемида митохондрии как бы говорят своей клетке, мол, пора уходить,— и предлагают ей на выбор способ самоликвидации — путем апоптоза (запрограммированной гибели) или аутофагией (самоперевариванием).

Открытие российских и шведских ученых позволяет разработать более щадящую терапию, чем современная химиотерапия. Ведь для запуска митотической катастрофы необходимы значительно меньшие дозы лекарств. Правда, поиск подходящих веществ — достаточно сложная задача. В настоящее время исследователи испытывают несколько соединений, потенциально подходящих для этой цели.

КоммерсантЪ

Сергей Петухов