Из-за стремительного роста потребность злокачественных опухолей в кислороде быстро начинает превышать возможности окружающих их кровеносных сосудов, поэтому злокачественные клетки вынуждены адаптироваться к обедненному кислородом окружению.
Считается, что эта адаптация преимущественно обусловлена увеличением концентрации внутри раковых клеток белка, известного как фактор, индуцируемый гипоксией-1 (от англ. Hypoxia-inducible factor 1, HIF-1). Этот белок реагирует на снижение уровня кислорода запуском множества изменений клеточный функций, в том числе модификацией метаболизма и высвобождением сигналов, стимулирующих формирование новых кровеносных сосудов.
Авторы задались целью более детально изучить роль, принадлежащую белку HIF-1 в развитии рака, а также потенциальную возможность применения ингибирования этого белка в онкологии. Для этого они создали линию человеческих клеток, имеющую дополнительную генетическую цепь, обеспечивающую продукцию ингибитора HIF-1 (циклической молекулы из шести аминокислот) в условиях гипоксии.
Как и ожидали авторы, эксперименты с этими клетками продемонстрировали их способность продуцировать ингибитор HIF-1, подавляющий способность клеток выживать и расти в обедненных питательными веществами условиях.
Следующим этапом работы будет демонстрация пригодности данного подхода для продукции и доставки противоопухолевой молекулы в модели целой опухоли. По словам профессора Тавассоли, основная ценность проведенной работы заключается в том, что ее результаты отменяют необходимость синтеза ингибитора HIF-1 и позволят биологам углубиться в изучение функций этой молекулы в развитии рака. Среди прочего это поможет понять, достаточно ли подавления функций HIF-1 для блокирования опухолевого роста в соответствующих моделях. Еще одним интересным аспектом работы является демонстрация возможности оснащения человеческих клеток механизмами, обеспечивающими синтез терапевтических агентов в ответ на сигналы, свидетельствующие о развитии заболевания.
Статья Ishna N. Mistry, Ali Tavassoli Reprogramming the Transcriptional Response to Hypoxia with a Chromosomally Encoded Cyclic Peptide HIF-1 Inhibitor опубликована в журнале ACS Synthetic Biology.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам University of Southampton: Human cells with a ‘built-in circuit’ help prevent tumour growth.
