Американская группа исследователей рака обнаружила новое потенциальное слабое место раковых клеток. По всей видимости, многие раковые клетки зависят от железа и накапливают его в больших количествах. Это свойство может быть использовано в качестве мишени для новых методов лечения.
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) обнаружили, что многие раковые клетки зависят от железа. Эта “зависимость” может позволить применять таргетные методы лечения, которые уничтожают только раковые клетки, не затрагивая здоровые. Результаты исследования были недавно представлены в журнале Journal of Experimental Medicine.
Как объясняет исследовательская группа, наиболее распространенная мутация в раковых клетках человека происходит в так называемом гене KRAS. Мутации в этом гене могут стать пусковым механизмом для развития различных форм рака, включая, например, рак поджелудочной железы, рак толстой кишки, лейкемию и рак легких.
По оценкам экспертов, в каждом четвертом случае смерти от рака имеет место мутация в гене KRAS. Это делает данную мутацию или ген перспективной мишенью и приоритетом в исследованиях рака.
Уже существующие подходы, направленные на это потенциально слабое место, связаны с серьезными побочными эффектами. Препараты, ингибирующие соответствующий сигнальный путь, не только убивают раковые клетки, но и высокотоксичны для здоровых тканей.
Как было зафиксировано в новом исследовании, клетки, пораженные мутациями в гене KRAS, накапливают большое количество железа. По мнению исследователей, этот ранее неизученный процесс может быть использован для специфического уничтожения раковых клеток.
Специалисты обнаружили, что в большом количестве опухолей, вызванных мутацией KRAS, наблюдается повышенная активность генов, участвующих в поглощении и метаболизме железа. В то же время, повышенная активность генов в этой области связана с более низкой вероятностью выживания пациентов.Например, с помощью ПЭТ-сканирования пациентов, страдающих раком поджелудочной железы, удалось обнаружить, что в опухолях хранится большое количество железа. Исследователи предположили, что повышенная потребность в железе обусловлена мутацией KRAS.
После более детального анализа команда выяснила, что железо в мутировавших клетках присутствует в основном в состоянии окисления Fe2+. Это привело исследователей к веществу, способному “деактивировать” такую форму железа путем соединения с его молекулой. Это так называемый артемизинин, который уже используется в противомалярийных препаратах.
Активный ингредиент артемизинин добывается из полыни однолетней (Artemisia annua). Это лекарственное растение веками использовалось в традиционной китайской медицине.
Особенность этого активного ингредиента заключается в том, что его действие развивается только при наличии железа в состоянии окисления Fe2+. Этот принцип используется при малярии, поскольку возбудители проникают в эритроциты и разрушают гемоглобин, высвобождая большое количество Fe2+.
Теперь исследовательская группа применила этот принцип против раковых клеток и разработала препарат под названием TRX-кобиметиниб, который также оказывает свое действие только при наличии Fe2+.
В лабораторных испытаниях активное вещество активировалось только при наличии мутаций KRAS в раковых клетках. Здоровые ткани, такие как человеческая кожа и клетки сетчатки глаза, напротив, практически не пострадали.
Исследователи также вводили активное вещество мышам, страдающим раком с мутациями KRAS. Экспериментальный препарат подавлял рост опухоли так же хорошо, как обычный кобиметиниб, который уже используется в терапии рака, но без вредных побочных эффектов. "В отличие от обычного кобиметиниба, TRX-кобиметиниб не вызвал никакого обнаруживаемого повреждения других, здоровых тканей”, — подтвердила исследовательская группа в пресс-релизе о результатах исследования.
Благодаря отсутствию токсичности, препарат является перспективным кандидатом для комбинированной терапии с целью повышения эффективности других методов лечения рака.