Световой переключатель против «спящих» раковых клеток: новый подход к терапии рака лёгких
Коллеги, делимся перспективным исследованием из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, которое может открыть новые горизонты в таргетной терапии онкологических заболеваний.
Проблема:
Многие опухолевые клетки, в том числе при некоторых формах рака лёгких, способны впадать в состояние покоя под действием гормонов стресса. Ключевую роль здесь играют глюкокортикоидные рецепторы (ГКР). В «спящем» состоянии клетки почти не делятся и становятся резистентными к стандартной терапии. При этом полное блокирование ГКР невозможно: они выполняют важные функции в здоровых тканях — регулируют воспаление и поддерживают иммунитет.
Решение:
Учёные разработали светочувствительный молекулярный переключатель для селективного разрушения ГКР исключительно в опухолевых клетках. Система имитирует естественный механизм утилизации белков.
Переключатель состоит из трёх частей:
-субъединицы, связывающейся с ГКР;
-гибкой соединительной детали;
-субъединицы, взаимодействующей с ферментом, который прикрепляет к белкам «метку для утилизации».
Проблема:
Многие опухолевые клетки, в том числе при некоторых формах рака лёгких, способны впадать в состояние покоя под действием гормонов стресса. Ключевую роль здесь играют глюкокортикоидные рецепторы (ГКР). В «спящем» состоянии клетки почти не делятся и становятся резистентными к стандартной терапии. При этом полное блокирование ГКР невозможно: они выполняют важные функции в здоровых тканях — регулируют воспаление и поддерживают иммунитет.
Решение:
Учёные разработали светочувствительный молекулярный переключатель для селективного разрушения ГКР исключительно в опухолевых клетках. Система имитирует естественный механизм утилизации белков.
Переключатель состоит из трёх частей:
-субъединицы, связывающейся с ГКР;
-гибкой соединительной детали;
-субъединицы, взаимодействующей с ферментом, который прикрепляет к белкам «метку для утилизации».
Принцип работы зависит от освещения:
При обычном освещении соединительный элемент растягивается — фермент помечает рецептор для разрушения, и клетка уничтожает ГКР.
Под светом определённой длины волны структура переключателя меняется: соединительный элемент перегибается, фермент и рецептор теряют возможность взаимодействовать, процесс деградации останавливается.
Ключевые результаты:
В лабораторных культурах клеток рака лёгких система продемонстрировала:
-быстрое разрушение ГКР;
-выход опухолевых клеток из состояния покоя (подтверждено генетическим анализом);
-обратимость и точный контроль эффекта с помощью света;
-строго ограниченное воздействие на ядро опухоли — это минимизирует побочные эффекты.
При обычном освещении соединительный элемент растягивается — фермент помечает рецептор для разрушения, и клетка уничтожает ГКР.
Под светом определённой длины волны структура переключателя меняется: соединительный элемент перегибается, фермент и рецептор теряют возможность взаимодействовать, процесс деградации останавливается.
Ключевые результаты:
В лабораторных культурах клеток рака лёгких система продемонстрировала:
-быстрое разрушение ГКР;
-выход опухолевых клеток из состояния покоя (подтверждено генетическим анализом);
-обратимость и точный контроль эффекта с помощью света;
-строго ограниченное воздействие на ядро опухоли — это минимизирует побочные эффекты.
Перспективы применения
Разработанная система имеет несколько перспективных направлений:
1)Локализованная терапия рака лёгких. Источник света можно подвести к опухоли с помощью эндоскопа.
2)Лечение глубоко расположенных опухолей (например, рака молочной железы или предстательной железы). Для этого планируется разработка устройств, реагирующих на ближний инфракрасный диапазон — он лучше проникает в ткани.
3)Модульность подхода. Метод потенциально применим для отключения других рецепторов: например, рецептора эстрогена при гормонозависимом раке молочной железы или рецептора андрогена при раке предстательной железы.
Далее исследователям предстоит провести испытания на живых организмах, оптимизировать систему для клинического применения и изучить возможности использования метода для других гормонозависимых опухолей.
Разработанная система имеет несколько перспективных направлений:
1)Локализованная терапия рака лёгких. Источник света можно подвести к опухоли с помощью эндоскопа.
2)Лечение глубоко расположенных опухолей (например, рака молочной железы или предстательной железы). Для этого планируется разработка устройств, реагирующих на ближний инфракрасный диапазон — он лучше проникает в ткани.
3)Модульность подхода. Метод потенциально применим для отключения других рецепторов: например, рецептора эстрогена при гормонозависимом раке молочной железы или рецептора андрогена при раке предстательной железы.
Далее исследователям предстоит провести испытания на живых организмах, оптимизировать систему для клинического применения и изучить возможности использования метода для других гормонозависимых опухолей.
Почему это важно для онкогеронтологии?
У пожилых пациентов часто ограничены опции агрессивной терапии из‑за коморбидности. Локальное, контролируемое воздействие может стать безопасной альтернативой или дополнением к существующим методам.
Источник: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
У пожилых пациентов часто ограничены опции агрессивной терапии из‑за коморбидности. Локальное, контролируемое воздействие может стать безопасной альтернативой или дополнением к существующим методам.
Источник: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
