Исследователи из Нью-Йоркского университета обнаружили, что тип гибели клеток, вызванный накоплением высокореактивных молекул, подавляет рост опухоли в лёгких. Этот процесс, называемый ферроптозом, эволюционировал таким образом, чтобы организм мог посылать сигнал о самоуничтожении клеткам, испытывающим чрезмерный стресс по разным причинам. К таким клеткам относятся и раковые, но у них, в свою очередь, развились механизмы, противодействующие ферроптозу, чтобы они могли продолжать неконтролируемый рост, несмотря на создаваемый им стресс.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показало, что экспериментальное лечение блокировало действие белка под названием «супрессор ферроптоза 1» (FSP1) в раковых клетках, что позволило снизить рост опухоли у мышей с аденокарциномой лёгкого (LUAD) на 80%. Рак лёгкого является основной причиной смертности от онкологических заболеваний во всём мире, а LUAD — наиболее распространённым видом рака лёгкого среди некурящих, составляющим около 40% случаев.
«Первое испытание препарата, блокирующего подавление ферроптоза, подчёркивает важность этого процесса для выживания раковых клеток и открывает путь к новой стратегии лечения», — сказал старший автор исследования Фалес Папагианнакопулос, доцент кафедры патологии Нью-Йоркского университета.
Ферроптоз приводит к гибели клеток из-за повышения уровня железа, которое генерирует высокореактивные молекулы, образующиеся из кислорода, воды и перекиси водорода. Эти молекулы называются активными формами кислорода (АФК). АФК важны для нормальной передачи сигналов в клетках, но они также часто вызывают окислительный стресс — механизм развития заболеваний, при котором АФК окисляют (добавляют молекулы кислорода) хрупкие белки и ДНК, разрушая их. АФК повреждают жиры, из которых состоят внешние слои клеток, что приводит к гибели клеток и повреждению тканей.
Для исследования команда учёных генетически модифицировала мышей, удалив ген FSP1 в клетках рака лёгких, что привело к увеличению гибели раковых клеток и значительному уменьшению опухолей. Команда также обнаружила, что мощный, относительно новый тип препарата, ингибитор FSP1 под названием icFSP1, улучшает общую выживаемость мышей с опухолями лёгких почти так же, как у мышей с опухолями лёгких, у которых генетически удалён ген FSP1.
Fsp1, вероятно, является более подходящей мишенью для будущих лекарств, чем другой супрессор ферроптоза — глутатионпероксидаза 4 (GPX4), который изучается дольше. В исследовании было показано, что FSP1 играет более важную роль в блокировании ферроптоза именно в клетках рака лёгких и менее важную роль, чем GPX4, в функционировании нормальных клеток. В отличие от GPX4, повышенный уровень FSP1 коррелирует с худшими показателями выживаемости у пациентов с немелкоклеточным раком лёгкого.
«Будущие исследования будут направлены на оптимизацию ингибиторов FSP1 и изучение потенциала использования ферроптоза в качестве стратегии лечения других опухолей, таких как рак поджелудочной железы, — говорит ведущий автор исследования Кэтрин Ву, студентка медицинского факультета. — Мы стремимся применить результаты лабораторных исследований для разработки новых методов лечения онкологических больных».
[Фото: ru.123rf.com]
