Нанотехнологии и интересные разработки
Высокая температура стала убийцей для раковых клеток
Высокие температуры «убивают» клетки опухоли, к таким выводам пришли голландские ученые. Они показали, что при нагревании в раковых клетках изменяется один из сигнальных путей, который позволяет опухоли успешно «чинить» поломки в молекуле ДНК и, тем самым, беспрепятственно паразитировать в человеческом организме.
Ученые одной из лабораторий Нидерландов показали, что высокие температуры (41–42 градусов по Цельсию) блокируют один из сигнальных путей раковых клеток, в котором участвует белок BRCA2, необходимый для «починки» повреждений в двухцепочечной молекуле ДНК.
Рис. 1. Высокие температуры блокируют белок, который позволяет клеткам рака справляться с поломками внутри их ДНК (источник: Science Photo).
Нагреть и убить
Исследователи предполагают, что их открытие поможет повысить эффективность лечения рака при использовании таких методов, как радиотерапия, химиотерапия, а также ряда лекарственных средств. Например, в последнее время при лечении рака груди и яичников, вызванном дефектами в генах BRCA, активно используется препарат PARP-1– ингибитор другого белка «починки» PARP.
Для справки: Белок PARP — белок, задействованный в механизмах репарации (починки) ДНК а также в механизмах программированной клеточной смерти (апоптоз).
Методы химиотерапии и радиотерапии широко используются в противоопухолевой практике. Препараты, используемые в ходе такого лечения, призваны убивать раковые клетки, внося в их геном многочисленные мутации. Однако далеко не все опухолевые клетки поддаются такому лечению: многие из них продолжают размножаться, даже несмотря на многочисленные мутации, вызванные медикаментами. Основанная причина заключается в том, что у клеток рака очень хорошо работает система репарации (починки) генома.
Рис. 2. Вот так выглядит клетка рака груди (источник: Science Photo).
Последняя работа ученых говорит о том, что на такие системы репарации можно воздействовать высокими температурами. В частности, было показано, что основной «мастер по ремонту ДНК» белок BRCA2 не выдерживал высоких температур, что приводило к сбою в системе «починки» главного носителя наследственной информации в раковой клетке.
«Мы нашли, что гипертермия ингибирует (блокирует) гомологичную рекомбинацию, с помощью которой BRCA2 „чинит“ ДНК, независимо от мутаций в гене BRCA2»,— говорит соавтор исследования доктор Роланд Канаэр (Roland Kanaar) из Медицинского центра Эрасмуса в Роттердаме.
На данный момент ингибиторы PARP используются при лечении только тех раковых заболеваний, которые вызваны мутациями в генах BRCA.
«Наше открытие говорит о том, что такие ингибиторы могут использоваться и при лечении других раковых заболеваний, где нет нарушения в работе генов BRCA, то есть при лечении большого числа опухолей»,— говорит Канаэр.
А выдержит ли сам человек?
Однако некоторые специалисты критикуют данное открытие и говорят, что методы гипертермии крайне сложно будет применять в ходе реальных клинических испытаний.
«Одно дело нагреть клетки животного, и совсем другое— человеческие клетки. Если применять подобную практику в ходе противоопухолевой терапии, то внешние температуры должны составлять порядка 54 градусов по Цельсию. Ни один пациент не вытерпит таких условий»,— говорит профессор Кум Кум Канна (Kum Kum Khanna) из Института медицинских исследований в Квинсленде.
Рис. 3. Одно дело нагревать клетки животных, а вот выдержит ли столь высокие температуры человек – вопрос другой (источник: Science Photo).
Плюс ко всему, здесь существует и еще одна проблема. Известно, что при температурах выше 42-х градусов по Цельсию человеческие белки просто-напросто начинают разрушаться.