Новости

30 ноября, 2017 15:11

Найден способ уничтожать опухолевые клетки при помощи митотической катастрофы

Источник: Индикатор
Российские ученые разработали новую стратегию уничтожения опухолевых клеток. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ), результаты были опубликованы в журнале Scientific Reports.
Найден способ уничтожать опухолевые клетки при помощи митотической катастрофы
Образцы клеток в нормальном состоянии и в состоянии митотической катастрофы. Источник: Борис Животовский
3 / 4
Найден способ уничтожать опухолевые клетки при помощи митотической катастрофы
Образцы клеток в нормальном состоянии и в состоянии митотической катастрофы. Источник: Борис Животовский

Ученые исследовали процессы уничтожения опухолевых клеток и выяснили, что можно заставить их погибнуть, регулируя соотношение между связанными с митохондриями белками, которые помогают клетке умереть естественным путем, и теми, кто не дает ей это сделать. Происходит это двумя путями: либо в результате естественной запрограммированной гибели клетки (апоптоза), либо в процессе деградации и переработки внутриклеточных компонентов клетки (аутофагии).

Эти процессы связаны с митотической катастрофой – нарушением нормального деления клетки, вследствие чего клетка увеличивается в размерах до 200 раз, и в ней образуются многочисленные ядра. Далее клетка либо погибает, либо развивается как опухолевая. Явление митотической катастрофы было известно еще с 1950-х годов как результат реакции клеток на излучение.

«Если на нормальную клетку подействовать небольшими дозами радиации, она может превратиться в клетку в состоянии митотической катастрофы, – отмечает Животовский, руководитель Лаборатории исследования механизмов апоптоза биологического факультета МГУ. – Клетка может увеличить свой объем, а затем начать делиться. И, соответственно, это приводит к развитию опухолей».

В новом исследовании ученые решили выяснить, принимают ли участие в регуляции митотической катастрофы митохондрии – компоненты клетки, которые, кроме основной функции ее энергоснабжения, играют важную роль как в стимуляции клеточной гибели, так и в переключении между ее различными формами.

С помощью противоопухолевых препаратов доксорубицина и колцемида исследователям удалось вызвать митотическую катастрофу в опухолевых клетках. Доксорубицин повреждал ДНК клетки, останавливая клеточный цикл, колцемид же не давал им делиться. При воздействии доксорубицина митотическая катастрофа наблюдалась в 30% случаев, при воздействии колцемида – в 80%. Исследователи изучили процесс поступления кислорода к митохондриям, который необходим для их нормальной работы. Как выяснилось, колцемид подавлял процессы в митохондрии, требующие участия кислорода, что приводило к гибели клеток.

Также митотическая катастрофа оказалась способна приводить и к аутофагии. Эта реакция запускалась, когда в митохондриях увеличивалось количество белков Mcl-1 или Bcl-xL (которые помогают клетке умирать).

Для запуска митотической катастрофы того или иного вида клеточной гибели достаточно небольших доз терапевтических препаратов, однако поиск подходящих веществ – достаточно сложная задача. В настоящее время исследователи испытывают несколько соединений, потенциально подходящих для этой цели.

Полученные данные о путях стимуляции митотической катастрофы и регуляции баланса между различными формами клеточной гибели дают возможность развить новое перспективное направление в противоопухолевой терапии. Открытие позволит заложить основу в области разработки препаратов для точечной терапии новообразований, которая оказывает на организм пациента куда более щадящий эффект, чем современные химиотерапевтические средства. А так как для запуска митотической катастрофы необходимы значительно меньшие дозы терапевтических средств, это позволит снизить их токсичность и сохранить здоровые ткани.

28 марта, 2024
Ученые ИТМО создали более долговечные синие перовскитные светодиоды
Ученые ИТМО нашли новый способ получения синего излучения у перовскитных нанокристаллов. Он позвол...
28 марта, 2024
Ученые научились управлять мощностью электронного пучка в течение его импульса
В Институте сильноточной электроники СО РАН модернизирована уникальная научная электронно-пучковая...