Исследование, проведенное в Институте Солка (США), выявило два фермента, которые отвечают за рост немелкоклеточного рака легких (НМРЛ) и поддерживают воспаление.
Американские ученые считают, что обнаруженные ферменты могут стать ценными мишенями для лечения немелкоклеточного рака легких, отвечающего за 85% общего количества случаев смертельной болезни.
Авторы исследования уверены, что это революционное открытие, ведущие к появлению на фармацевтическом рынке принципиально новых таргетных препаратов против рака легких.
Немелкоклеточный рак легких (НМРЛ) связан с мутацией в гене под названием LKB1.
Этот ген кодирует серин-треонин киназу, которая участвует в самых разных клеточных процессах, включая поляризацию клеток, передачу сигналов и клеточное питание.
Некоторые пациенты с НМРЛ получают тартегную терапию, при этом часть больных значительно лучше реагирует на иммунотерапию.
К сожалению, ввиду недостаточного развития этих направлений, для большинства единственный выход — химия.
В журнале Cancer Discovery сообщается, что последнее открытие дает возможность разрабатывать инновационные подходы почти для каждого больного раком легких.
Микрофотография ниже демонстрирует нормальные клетки легких (светлые) и раковые клетки (темные).
Инактивация SIK1 и SIK3 инициирует воспалительный процесс и рост опухолей, впервые подтверждая роль серин-треонин киназ в регуляции функций LKB1 и предотвращении роста злокачественных опухолей легких.
«Впервые мы идентифицировали прямые мишни LKB1, которые останавливают рост раковых опухолей. Неожиданно, что воспаление играет важную роль в этом процессе», — отметил профессор Ребен Шоу (Reuben Shaw), директор Онкологического центра Солка.
Исследователь добавил, что полученные в ходе экспериментов сведения могут использоваться для более эффективного лечения рака легких в ближайшем будущем.
LKB1 действует как супрессор опухолей
В норме ген LKB1 выполняет функцию супрессора опухолей, предотвращая рост и пролиферацию раковых клеток.
Ученым известно, что этот ген выступает «лидером», который передает сигналы киназам и запускает своего рода цепную реакцию.
Под чутким руководством гена LKB1 работает 14 киназ, но эти же самые ферменты участвуют в развитии раковых клеток. Определенные киназы отвечают за способность вышеупомянутого гена контролировать рак, но о них ученые ничего не знали.
В прошлом году профессор Шоу и его коллеги обнаружили основные ферменты, которые отвечают за контроль роста и метаболизма клеток. Они не являются «обязательными» для противоопухолевой активности LKB1, как считалось ранее.
Итак, осталось изучить 12 киназ, которые могут служить мишенями для терапии.
Две киназы контролируют развитие рака легких
Ученые обнаружили, что LBK1 может связываться с двумя ферментами, способными подавлять воспаление и блокировать рост опухоли.
Чтобы подтвердить свои выводы, они использовали CRISPR, мощный инструмент для редактирования генома. Он помогает исследователям легко изменять последовательности ДНК и функции генов в сочетании с генетическим анализом в комбинациях.
Исследователи провели серию экспериментов с лабораторными мышами и проанализировали, как инактивация ферментов может влиять на рост опухоли.
В результате у них остались два кандидата — киназы SIK1 и SIK3.
SIK1 оказывала наибольшее влияние на рост. Когда SIK1 инактивировали, скорость роста рака легких повышалась. SIK3 также влияет на рост опухоли. Фактически, когда она была отключена, раковые клетки начинали размножаться еще более агрессивно.
Помимо уже известной противоопухолевой функции, LKB1 играет ключевую роль в подавлении воспаления в клетках. Ученые обнаружили, что две киназы останавливают воспалительный процесс при наличии клеток рака легких.
Исследователи пришли к выводу, что когда LKB1 или две киназы мутируют, начинается усиление воспаления, способствующее пролиферации раковых клеток и росту опухолей.
«Выявить, что SIK1 и SIK3 были самыми важными игроками из 14 киназ — это как будто обнаружить, что относительно неизвестный запасной квотербек, который почти никогда не играет, на самом деле один из лучших квотербеков в истории спорта», — провел футбольную аналогию профессор Шоу.
Лечение НМРЛ станет более эффективным
Новое исследование выявило один из немногих клеточных механизмов, проливающих свет на прогрессирование немелкоклеточного рака легких.
Генетические мутации при раке легких изучают с 2006 года, и только теперь открылись двери для новых терапевтических подходов, которые помогут тяжелобольных пациентам с НМРЛ.
«Это открытие подчеркивает природу научных исследований, как важно стремиться к решению проблем, даже если на получение ответа уходит более 10 лет», — добавил Шоу.
В будущем исследователи планируют продолжить изучение роли «киназных переключателей» воспалительного процесса в прогрессировании рака легких.
Константин Моканов: магистр фармации и профессиональный медицинский переводчик
Источник: