Просмотров: 1295

Новый метод позволяет полностью уничтожить раковые клетки

Раковые клетки обладают досадной способностью развивать устойчивость к современным методам лечения и делают заболевание чрезвычайно сложным для лечения. Однако, новое исследование, вероятно выявило слабое место рака; открытие позволило добиться эрадикации раковых клеток.

Исследование, которое было опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering, показывает, как изменение структуры хроматина в раковых клетках позволяет облегчить их уничтожение.

В ядре клетки ДНК обматывается вокруг белков, называемых гистонами. Вместе они образуют хроматин.

Задача хроматина заключается в том, чтобы аккуратно упаковать генетический код в ядро клетки. Хроматин также может регулировать, какие гены включены или выключены. Однако, в раковых клетках хроматин помогает им развиваться и адаптироваться к методу лечения, тем самым позволяя им выживать.

«Если подумать о генетике как об оборудовании, — объясняет соавтор исследования Вадим Бэкмен [Vadim Backman] из Школы инженерии Маккормика в Северо-западном университете в Эванстоне, штат Иллинойс, — тогда хроматин — это программное обеспечение».

«Комплексные заболевания, такие как рак, — добавляет он, — не зависят от поведения отдельных генов, а скорее от сложного взаимодействия между десятками тысяч генов».

Таким образом, Бэкмен и его коллеги «сделали ставку» на хроматин как к ключу к борьбе с устойчивостью рака к лечению, а техника визуализации, разработанная ими в прошлом году, помогла им узнать больше об этом сложном наборе макромолекул.

Изменение хроматина

Новая методика позволяет в реальном времени контролировать хроматин в живых клетках, а именно оценивать хроматин в масштабе длины 20-200 нм, именно на этом этапе, по их словам, происходит взаимодействие раковых клеток и хроматина.

Было обнаружено, что хроматин имеет специфическую «плотность упаковки», связанную с экспрессией генов, которая помогает раковым клеткам «уклоняться» от лечения.

Анализ показал, что более гетерогенная и неупорядоченная плотность упаковки хроматина была связана с большей выживаемостью раковых клеток при лечении химиотерапией. Однако более консервативная и упорядоченная плотность упаковки была связана с более масштабной гибелью раковых клеток в ответ на химиотерапию.

«Просто взглянув на структуру хроматина клетки, мы можем предсказать, выживет ли она», — говорит Бэкмен. «Клетки с нормальными структурами хроматина умирают, потому что они не могут исследовать свой геном в поисках сопротивления. Они не могут развить устойчивость».

Ориентация на хроматин для борьбы с онкологией

Основываясь на новых данных, ученые предположили, что изменение структуры хроматина, в сторону его упорядоченности может быть одним из способов повышения уязвимости раковых клеток.

В ходе дальнейшего исследования команда обнаружила, что они могут модифицировать структуру хроматина путем изменения электролитов в ядре раковых клеток.

Команда проверила эту стратегию, используя два препарата, которые уже одобрены Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA): Целекоксиб и Дигоксин.

Целекоксиб в настоящее время используется для снятия боли, а Дигоксин для лечения фибрилляции предсердий и сердечной недостаточности. Оба препарата способны изменять плотность упаковки хроматина.

Ученые объединили эти препараты с химиотерапией и протестировали их на раковых клетках в лаборатории. По словам Бэкмана, они стали свидетелями «чего-то замечательного».

«В течение 2 или 3 дней все раковые клетки погибли. Если заблокировать способность клеток развиваться и адаптироваться, это сделает их уязвимыми».

Несмотря на то, что ученые в восторге от полученных данных, они предупреждают, что необходимы исследования на животных и человеке, прежде чем можно будет сделать какие-либо серьезные выводы.

«Существует большая разница между культурами клеток в лаборатории и клетамивнутри организма», — говорит Бэкмен. «Никогда заранее нельзя узнать, как среда внутри человеческого организма повлияет на поведение рака, также может возникнуть непредвиденный побочный эффект».

Тем не менее, ученые отмечают, что они воспроизвели свои результаты на семи различных типов рака, и результаты, по словам Бэкмена, «очень перспективны».

Источник