Приборкання ракових клітин: новий підхід

Рак продовжує залишатися проблемою, що очікує вирішення. За останні десятиліття було досягнуто значного прогресу в діагностиці та лікуванні онкологічних захворювань. Смертність від багатьох видів раку різко зменшилася. Але ми не дійшли до кінця. Продовжують потрібні дослідження для виявлення кращих методів лікування, методів раннього виявлення та більш ефективної профілактики. У цій статті я прокоментую роботу, проведену в RUDN Univerity (Росія), в якій автори пропонують інший підхід до стримування ракових клітин.

ракові

Яка передумова

Дослідження засноване на маніпуляціях з частиною ДНК: теломерами. Хромосоми мають покриття на кожному кінці, яке служить для захисту їх ДНК. Ці покриви, утворені в свою чергу певною послідовністю ДНК, відомі під назвою теломер. Особливістю теломер є те, що вони вкорочуються з кожним поділом клітини. Взагалі, чим старша клітина, тим коротші теломери. І коли вони стають надзвичайно короткими, запускається специфічний механізм, який заважає клітці далі ділитися. У цей момент клітина старіє або гине через процес, який називається апоптозом.

Однак деякі типи клітин, такі як статеві клітини, стовбурові клітини або лімфоцити, мають фермент, який називається теломераза, здатний подовжувати теломери і, отже, підтримувати здатність до клітинного поділу. Не дивно, що клітинами з найвищою активністю теломерази є ракові клітини. Це пояснює, чому ці клітини практично безсмертні. І що, як наслідок, рак проліферує без зупинки.

Ну, виявляється, команда біохіміків RUDN виявила, що активність теломерази можна зменшити, використовуючи специфічні олігонуклеотиди (нуклеотиди - це маленькі фрагменти ДНК).

Спочатку ви повинні зрозуміти, що таке сплайсинг РНК

Все пов’язано з процесом виробництва білка. Цей процес розпочинається інструкцією, записаною в генах. Гени мають деякі корисні зони для виробництва білків, які називаються екзонами, та інші непридатні для цієї мети ділянки, відомі як інтрони. Простіше кажучи, процес зрощування складається з видалення інтронів. І процедура буде такою: ген ДНК копіюється в послідовність РНК. Після цього відбувається зрощування, яке є видаленням інтронів. Кінцевим продуктом є зріла РНК, яка служить шаблоном для виробництва білків.

1. ДНК, 2. РНК перед зрощуванням, 3. Зріла РНК —— Можливий 2006 [CC BY-SA 4.0], через Wikimedia Commons

Тепер ми можемо продовжувати

Справа в тому, що дослідники хотіли з’ясувати, чи можуть олігонуклеотиди, відповідальні за сплайсинг, зменшити активність теломерази. Вони вивчали його в Т-лімфоцитах людини. І, на щастя, вони виявили комбінацію трьох олігонуклеотидів, здатних пригнічувати теломеразу і зменшувати здатність до клітинної проліферації, фактично не вбиваючи клітини. Механізм полягає у введенні олігонуклеотидів у Т-лімфоцити для провокації альтернативного сплайсингу РНК.

Цікаво, що кожен з олігонуклеотидів окремо не впливав на теломеразу. Але поєднання трьох способів зуміло знизити активність до 50% за перші 24 години. І він знизився до 10% протягом наступних 48 годин.

На думку дослідників, олігонуклеотиди можуть служити основою для дослідження нових препаратів, що уповільнюють надмірну клітинну проліферацію. У випадках раку, де це поширення очевидне, це може бути хорошою новою стратегією, стверджують автори.

Жданов Д, Плясова А, Гладіліна Ю та ін. Інгібування активності теломерази шляхом переключення сплайсингових олігонуклеотидів, спрямованих на мРНК каталітичної субодиниці теломерази, впливає на проліферацію CD4 + Т-лімфоцитів людини. Біохімічні та біофізичні дослідницькі зв’язки, том 509, випуск 3, стор. 790-796, 2019