Активное вещество против метастазирования рака: Адхибин предотвращает миграцию и прикрепление клеток

Каждая клетка в организме обычно имеет фиксированное место в структуре ткани. Исключение составляют лишь некоторые типы клеток, например, крови или иммунные. Однако раковые клетки также преодолевают установленные границы, прорастают в окружающие ткани и размножаются. Они могут отделяться от клеточной структуры и распространяться через кровеносные или лимфатические сосуды в другие области тела, где прикрепляются к новым клеткам и образуют метастазы.

Изменения, которые претерпевают раковые клетки для метастазирования, еще не до конца изучены. По-видимому, важную роль играют Rho (Ras-гомологичные) GTPазы. Эти белки обрабатывают сигналы внутри клеток и регулируют, среди прочего, рост, дифференцировку в генетически предопределенный тип клетки и клеточную миграцию.

Rho GTPазы — это молекулярные переключатели, которые переходят между активным и неактивным состоянием, связываясь с фосфатными соединениями GTP и GDP. GTP соответствует положению «включено» и запускает молекулярно-биологические процессы, а GDP — положению «выключено» и останавливает их.

Если Rho-белков слишком много или они слишком активны из-за генетических изменений, это может нанести серьезный ущерб процессам клеточного роста и дифференцировки и, например, спровоцировать рак.

Исследовательская группа под руководством профессора д-ра Георгиоса Циавалиариса, главы исследовательской группы клеточной биофизики Института биофизической химии Медицинской высшей школы Ганновера (MHH), обнаружила вещество, которое вмешивается в конкретный этап сложных Rho-сигнальных путей и не только предотвращает образование опухолевыми клетками плотных кластеров, но и их активную миграцию.

Это вмешательство можно использовать для предотвращения образования метастазов. Результаты исследования опубликованы в Nature Communications.

Моторная функция нейтрализована

В своей рабочей группе профессор Циавалиарис исследует миозиновые моторы. Эти моторные белки — мини-машины, которые приводят в движение многие жизненно важные процессы в наших клетках, включая создание силы и движение. Они транспортируют небольшие «пакеты» внутри клетки и взаимодействуют с цитоскелетом — динамическим каркасом из филаментов и трубочек, простирающимся от ядра до клеточной мембраны.

Кроме того, миозины снижают активность Rho GTPаз и поэтому представляют особый интерес в качестве антиметастатических мишеней.

«Моя исследовательская группа обнаружила синтетический агент под названием Адхибин, который ингибирует моторную функцию миозинов и тем самым еще сильнее подавляет Rho-белки», — говорит биохимик. Это подавляет Rho-GTPаз-опосредованные механизмы метастазирования.

В результате опухолевые клетки больше не могут беспрепятственно мигрировать и не могут прикрепляться к другим участкам.

Опухолевая клетка парализована

В отличие от многих противораковых препаратов, которые также убивают здоровые клетки, Адхибин, образно говоря, вмешивается только в процесс метастазирования, парализуя раковую клетку.

«Это важно, потому что, хотя Адхибин может влиять и на Rho GTPазы в других клетках, он не токсичен, и вредное воздействие на здоровые клетки остается ограниченным», — объясняет профессор Циавалиарис. Биохимик вместе с Деспоиной Кириази, научным сотрудником его группы и первым автором статьи, уже успешно протестировал агент на опухолевых клетках и в моделях мини-органов. «Мы смогли практически заморозить миграцию клеток, когда добавляли Адхибин».

Когда Адхибин удаляли, опухолевые клетки снова могли мигрировать и прикрепляться к другим клеткам.

Команда уже создала небольшую библиотеку различных вариантов Адхибина. Теперь их предстоит протестировать в дальнейших доклинических исследованиях. Если их эффективность будет доказана и не возникнет неожиданных побочных эффектов, они могут стать новой основой для разработки антиметастатических препаратов и дополнить существующие методы терапии рака.