Израильские ученые создали молекулы для точечного уничтожения устойчивых раковых клеток

Разработка исследователей Техниона одновременно разрушает два важных для опухоли фермента и запускает гибель клеток агрессивного рака

Исследователи из Хайфского Техниона разработали новый класс молекул, способных избирательно уничтожать раковые клетки, устойчивые к традиционному лечению. Экспериментальный подход может стать основой для создания препаратов против агрессивных видов рака, включая меланому и саркому.

В отличие от многих существующих лекарств, которые лишь временно подавляют работу определенных белков, новые соединения полностью разрушают молекулы, необходимые опухоли для выживания. В результате внутри раковой клетки запускаются естественные механизмы гибели.

По данным ученых, в лабораторных экспериментах опухолевые клетки погибали в течение нескольких часов. При этом соединения практически не воздействовали на здоровые клетки.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Oncogene.

Агрессивные опухоли трудно лечить

Одной из главных проблем современной онкологии остается устойчивость опухолей к терапии. Даже если лекарство первоначально действует эффективно, раковые клетки могут приспосабливаться к нему и находить новые способы выживания.

Некоторые опухоли блокируют механизмы запрограммированной клеточной смерти, которые в норме помогают организму избавляться от поврежденных или опасных клеток. Одновременно они начинают особенно сильно зависеть от отдельных белков, поддерживающих стабильность и жизнеспособность опухолевой ткани.

В результате химиотерапия и таргетные препараты со временем могут терять эффективность. Это особенно характерно для агрессивных форм рака, которые быстро прогрессируют и часто плохо отвечают на стандартное лечение.

Исследователи Техниона решили не просто заблокировать один из механизмов защиты опухоли, а одновременно разрушить сразу два важных для нее фермента.

Как работают молекулы R4VPs

Новый класс соединений получил название R4VPs. Их основная особенность заключается в двойном механизме действия.

Молекула одновременно воздействует на ферменты RNF4 и VHL. Первый играет важную роль в поддержании стабильности белков, от которых зависят некоторые раковые клетки. Второй связан с механизмами, препятствующими развитию ферроптоза.

Ферроптоз - это особая форма регулируемой клеточной смерти, при которой в клетке накапливаются повреждения, связанные с окислением липидов и нарушением обмена железа.

Уничтожая оба фермента, соединение лишает опухоль сразу нескольких механизмов защиты. Раковые клетки перестают поддерживать стабильность жизненно важных белков и одновременно становятся более уязвимыми перед ферроптозом.

По словам исследователей, именно сочетание двух механизмов позволяет преодолеть устойчивость, которая часто снижает эффективность обычных противоопухолевых препаратов.

Чем новый подход отличается от обычной терапии

Многие таргетные препараты работают по принципу блокировки: молекула связывается с определенным белком и временно подавляет его активность. Однако опухолевая клетка может компенсировать это воздействие, увеличить производство нужного белка или активировать альтернативный механизм выживания.

R4VPs действуют иначе. Они не просто мешают ферментам выполнять свою функцию, а способствуют их полному разрушению внутри клетки.

Такой подход может иметь более продолжительный эффект, поскольку для восстановления опухоли необходимо заново синтезировать уничтоженные белки.

Дополнительным преимуществом стала высокая избирательность соединений. В ходе экспериментов ученые работали с опухолевыми тканями, полученными непосредственно от пациентов во время операций. Молекулы атаковали преимущественно раковые клетки, почти не повреждая здоровые.

Возможность преодолеть лекарственную устойчивость

По словам соавтора исследования, профессора Амира Ориана, стратегия двойного действия может помочь преодолеть защитные механизмы опухолей и открыть путь к разработке нового поколения противораковых препаратов.

Такой подход особенно важен для пациентов, опухоли которых перестали реагировать на существующую терапию. Одновременное воздействие на несколько уязвимых точек раковой клетки может снизить вероятность того, что она успеет приспособиться к лечению.

Кроме того, механизм направленного разрушения белков потенциально можно адаптировать к другим видам опухолей, если определить молекулы, от которых зависит их выживание.

Что будет дальше

Следующим этапом станут испытания новых соединений на моделях мышей. Они должны показать, способны ли молекулы уничтожать опухоль внутри живого организма, как они распределяются в тканях и вызывают ли нежелательные реакции.

Только после успешного завершения доклинических исследований ученые смогут перейти к испытаниям с участием людей.

Если эффективность и безопасность подхода подтвердятся, технология может стать основой для новых методов лечения меланомы, саркомы и других агрессивных опухолей, устойчивых к существующим препаратам.