Уточнен механизм гибели раковых клеток

Ученые из МГУ имени М.В. Ломоносова уточнили механизмы гибели клеток карциномы при лечении противораковым препаратом цисплатином. Для этого они разработали способ быстро выделять ядра клеток млекопитающих. Исследование было поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ). Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports.

Карцинома — злокачественная опухоль, которая развивается из клеток кожи, слизистых оболочек и многих внутренних органов. Клетки этой опухоли могут быстро перемещаться в организме (с током лимфы и крови) и образовывать новые очаги карциномы. Препарат цисплатин, который используют для ее лечения, содержит платину, которая связывается с ДНК и нарушает ее функции. Это мешает клеткам опухоли делиться и приводит к ее гибели. Помимо раковых клеток, страдают другие активно делящиеся клетки: слизистых оболочек, крови, костного мозга, половых желез. Изучая механизм программируемой гибели клеток, который запускают подобные препараты, медики постепенно повышают эффективность противоопухолевой терапии.

Ученые из МГУ разработали новую методику выделения ядер из клеток человека. Они исследовали активность каспаз — ферментов, которые расщепляют белки и помогают успешно протекать апоптозу, одному из механизмов программируемой гибели клеток, — и их роль в ядре клеток при апоптозе. Разработанная методика подходит для любых клеток млекопитающих. Ученые доказали ее эффективность, наблюдая процесс с помощью особо точного микроскопа (конфокальной флуоресцентной микроскопии) и метода, позволяющего определить специфичные белки (вестерн-блот-анализа).

«В ходе работы мы показали, что химиотерапевтический препарат цисплатин запускает переход каспаз из цитоплазмы в ядро в клетках карциномы яичника, карциномы шейки матки и рака груди. При воздействии цисплатина на раковые клетки происходит массовое повреждение ДНК, что приводит к активации специальных ферментов — инициаторных каспаз-2, -8 и -9», – рассказал соавтор исследования Борис Животовский.

Вестерн-блот-анализ, измерение активности ферментов и флуоресцентная микроскопия помогли доказать, что во время программируемой гибели клетки сразу четыре вида каспаз (эффекторная каспаза-3 и инициаторные -2, -8 и -9) одновременно перемещаются в неразрушенное ядро и ускоряют его распад.

Видимо, описанный механизм нужен клетке для того, чтобы ускорить программируемую гибель. Содержимое ядер (ДНК, РНК, белки) при попадании в окружающие ткани может вызвать реакцию иммунитета, как на чужеродные объекты. Иммунный ответ, в свою очередь, может привести к воспалению ткани. Кроме того, «опасный» генетический материал, находящийся в ядре, может перенести информацию в другие клетки и ткани, поэтому для того, чтобы поддержать нормальную работу тканей, очень важно уничтожить ядро во время апоптоза «аккуратным» образом, в том числе с помощью каспаз. Этот процесс играет значимую роль не только в гибели клеток, которые были обработаны ДНК-повреждающими агентами, но и при стимуляции так называемых рецепторов смерти — рецепторов на клеточной мембране, запускающих апоптоз по сигналу снаружи.

«Обнаружение новых процессов в механизме программируемой гибели клеток расширяет горизонты знаний о действии химиотерапевтических препаратов на опухолевые клетки и позволяет увеличить эффективность существующего противоопухолевого лечения. Более того, обнаруженный механизм подчеркивает важность "аккуратного" распада ядра в условиях апоптоза, чтобы "вредное" содержимое ядра не попало в окружающие ткани», — пояснил ученый.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.