Обнаружена «ахиллесова пята» рака

хроматин и рак

Рак имеет много отличительных особенностей, но одна черта лежит в основе всех их: его неустанная способность выживать. Даже когда он бомбардируется иммунной системой и такими методами лечения, как химиотерапия, иммунотерапия и радиация, рак может уменьшиться или замедлиться, но он редко исчезает.

Раковые клетки неумолимы, они обладают способностью развивать устойчивость к современным методам лечения и затрудняют лечение болезни. Однако новое исследование, возможно, нашло слабое место рака, его ахиллесову пяту. Это открытие уже привело к искоренению болезни на уровне клеток.

Исследование, опубликованное в журнале «Nature Biomedical Engineering», показывает, как изменение структуры хроматина в раковых клетках может способствовать его уничтожению. Работа хроматина (способ, которым ДНК представлен в ядре клеток) заключается в том, чтобы тщательно упаковывать генетический код в ядро клетки. Он также может регулировать, какие гены должны быть «включены и выключены». Однако в раковых клетках хроматин помогает этим клеткам развиваться, что позволяет им выживать.

«Если вы думаете о генетике как об аппаратном обеспечении, то хроматин — это программное обеспечение», объясняет Вадим Бэкмен, соавтор статьи. «Комплексные заболевания, такие как рак, не зависят от поведения отдельных генов, а от сложного взаимодействия между десятками тысяч генов. Благодаря таргетированию хроматина мы можем модулировать глобальные закономерности в экспрессии генов».

Вот почему эксперты решили сосредоточиться на хроматине как ключевом инструменте борьбы с раком лекарственными средствами, а техника визуализации, разработанная ими в прошлом году, помогла им больше узнать об этом сложном наборе макромолекул.

Новая техника против рака
Цель Бэкмэна заключается не в обнаружении новых лекарств или вариантов лечения. Вместо этого его команда стремится остановить адаптивное поведение рака, чтобы повысить эффективность современных методов лечения. Ключ находится в хроматине.

Новая методика называется парциальной волновой микроскопией позволяющей в реальном времени контролировать хроматин в живых клетках, имея возможность оценивать хроматин в масштабе 20-200 нанометров, это разрешение позволяет увидеть образование раковых влияний в хроматине.

Используя этот новый метод мониторинга хроматина в культивируемых раковых клетках, они обнаружили, что хроматин имеет специфическую «плотность», связанную с экспрессией генов, которая помогает раковым клеткам уклоняться от лечения.

Анализ показал, что более гетерогенная и дезорганизованная концентрация хроматина вызывала большую выживаемость раковых клеток в ответ на химиотерапию. Однако более консервативная и упорядоченная плотность была связана с большей смертью раковых клеток в ответ на химиотерапию.

«Просто глядя на структуру хроматина клетки, мы можем предсказать, выживет она или нет», говорит Бэкмен. «Клетки с нормальными структурами хроматина умирают, потому что они не могут реагировать, они не могут исследовать свой геном в поисках сопротивления. Они не могут развить сопротивление».

Основываясь на этом открытии, исследователи предположили, что изменение структуры хроматина (делая ее более упорядоченной), могло бы стать способом повышения уязвимости раковых клеток перед лечением. Они добились это путем изменения электролитов в ядре раковых клеток и протестировали эту стратегию, используя два препарата, уже одобренных американским Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA): Целекоксиб и Дигоксин.

Объединив оба препарата с химиотерапией, они в лабораторных условиях проверили их на раковых клетках. Результат был более чем удивителен:

«Через 2 или 3 дня почти все раковые клетки умерли, потому что они не могли реагировать». Целекоксиб и дигоксин не убивали клетки, а реструктурировали хроматин. Если вы блокируете способность клеток развиваться и адаптироваться, то это ваша ахиллесова пята», объясняет Бэкмен.

В то время как исследователи с энтузиазмом относятся к своим выводам, они предупреждают, что исследования на животных и людях необходимы до того, что бы получить убедительные выводы.

«Существует большая разница между клетками и самими людьми, мы никогда не знаем, как окружающая среда внутри человеческого организма будет влиять на поведение рака или будут ли наблюдаться непредвиденные побочные эффекты», объясняет Бэкмен.

Как бы то ни было, но это выглядит многообещающе.

Исследование: nature.com/articles/s41551-017-0153-2

Эта запись опубликована в Среда, 8 ноября, 2017 - 15:47. Вы можете оставить комментарий.

 
 

Оставить комментарий

 

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :schu: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :njam: :mrgreen: :lol: :laila: :idea: :grin: :gaf: :foto: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: