Клеточное старение – это состояние, при котором клетки окончательно теряют способность делиться. Это природный защитный механизм, который не даёт мутировавшим клеткам превращаться в опухоль. Клетки погружаются в состояние, подобное зимней спячке. Процесс управляется эпигенетическими метками, расположенными на участках ДНК, кодирующих синтез белка. Раковые клетки научились отключать эти метки, но механизм данного процесса до сих пор был неизвестен.
Международная группа исследователей под руководством профессора Клеменса Шмитта (Clemens A. Schmitt) из Университета Шарите, Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюк в Берлине и Берлинского института здоровья обнаружила, что раковые клетки удаляют эпигенетические метки ферментом деметилазой. Генетическое или медикаментозное ингибирование деметилазы запускает противоопухолевый защитный механизм.
Исследовательская группа изучила почти 500 образцов тканей, взятых у пациентов с меланомой. Примерно в одной трети образцов было обнаружено значительно повышенный уровень деметилазы.
В культурах клеток меланомы, а также у мышей и рыбок данио рерио с меланомой, исследователи генетически подавили активность фермента деметилазы. Они также применили химические агенты, чтобы инактивировать его. В обоих случаях раковые клетки погрузились в состояние, подобное гибернации – их деление полностью прекратилось.
Эксперимент был успешным даже среди мышиных моделей с имплантированными клетками меланомы человека – это важно для дальнейшего изучения метода у людей.
Одним из использованных химических средств был новый препарат для лечения рака легких и рака крови, который в настоящее время испытывается в ходе клинических исследований.
В одном из экспериментов на моделях с меланомой иммунные клетки мигрировали в опухоль после медикаментозного «состаривания» раковых клеток.
Клеточное старение, как и апоптоз, является одним из механизмов защиты организма от развития опухоли. При этом происходит подавление генов, регулирующих деление клеток. Ферменты метилтрансферазы помечают гистоны – белки, участвующие в упаковке молекул ДНК. Эти метки отключают соседние участки ДНК.
Способность деметилазы удалять эпигенетические метки имеет решающее значение в отключении механизма клеточного старения.
Клеточное старение является важным и перспективным направлением лечения рака из-за его способности предотвратить дальнейший рост опухоли. Но ее функции не ограничиваются блокированием рака. Клеменс Шмитт считает, что миграция иммунных клеток в опухоль имеет большой потенциал для разработки нового типа комбинированной терапии. Комбинированное применение блокаторов деметилазы и целенаправленной иммунотерапии может быть очень эффективным. Особенно это касается лечения меланомы, так как этот вид рака слабо реагирует на химиотерапию.
Статья Y. Yu et al. Targeting the Senescence-Overriding Cooperative Activity of Structurally Unrelated H3K9 Demethylasesin Melanoma опубликована в журнале Cell.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам MDC: Putting black skin cancer to sleep – for good.
