Молекула-сахар предотвращает распространение опухолевых клеток

Химики из Лейдена совместно с коллегами из Йоркского университета (Великобритания) и Техниона (Израиль) обнаружили небольшую молекулу, похожую на сахар, которая поддерживает целостность ткани вокруг опухоли при раке. Эта молекула предотвращает распространение опухолевых клеток из первичного очага для колонизации других участков тела. Междисциплинарная международная команда опубликовала исследование в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Метастазирование — распространение раковых клеток в отдаленные участки тела — делает рак таким летальным. Формирование метастазов зависит от способности раковых клеток отделяться от первичной опухоли и проникать через стенки кровеносных сосудов и тканевые барьеры. Этот процесс требует участия ферментов, которые расщепляют белки и сахара в пространстве вокруг клеток, позволяя раковым клеткам проходить через образующиеся промежутки.

Один из распространенных классов сахаров, окружающих клетки, — гепарансульфаты. Эти длинные цепочечные молекулы помогают стабилизировать целостность внеклеточного пространства. Гепарансульфаты расщепляются ферментом гепараназой, которая «разрезает» цепи, ослабляя пространство вокруг клеток. Метастатические раковые клетки производят большое количество гепараназы, что помогает им распространяться по организму. Поэтому ингибирование гепараназы — важная цель противораковой терапии.

Разработка и тестирование молекулы-ингибитора

Лейденский химик Хермен Оверклифт, годами работающий над ингибиторами ферментов вместе с коллегами из Йорка, связался со специалистами по роли гепараназы в метастазировании из Израиля.

Вместе они разработали и протестировали новую сахароподобную молекулу, которая реагирует с ферментом гепараназой. После связывания гепараназа теряет способность присоединяться и разрезать цепи гепарансульфата вокруг клеток. Таким образом, ткань остается плотной и недоступной для отделившихся клеток.

Перспективные результаты на моделях рака

Коллеги из Йорка показали, как ингибитор блокирует гепараназу. Сейчас команда работает над улучшением молекулы: повышением её мощности и селективности, а также адаптацией для использования в качестве лекарства.

Коллеги из Хайфы (Технион) уже изучили новую молекулу на мышиных моделях рака легких, рака молочной железы и рака крови. Результаты многообещающие, и участвующие институты уже подали заявку на патент.

Будущее применения

Пока рано говорить, достигнет ли молекула клинического применения. Предстоит выяснить её стабильность, безопасность для организма, способность накапливаться в нужном месте в достаточных количествах. Этот процесс займет несколько лет и сопряжен с финансовыми рисками.

Оверклифт считает, что молекула заслуживает внимания: «Наша молекула — один из немногих агентов, способных сильно и специфично ингибировать гепараназу. Такие небольшие, четко определенные молекулы может быть проще разработать в клинический препарат, чем крупные гетерогенные полисахариды, испытанные до сих пор».