В поисках ответа на вопрос, почему у пациентов с хореей Гентингтона (ХГ) реже развиваются онкологические заболевания, чем у их здоровых сверстников, ученые из Северо-Западного университета (Northwestern University), Чикаго, США, определили, что ген, обусловливающий возникновение ХГ, стимулирует синтез особой молекулы, губительной для раковых клеток. Результаты работы опубликованы в журнале «EMBO Reports».
ХГ — смертельная наследственная патология, приводящая к разрушению нейронов в головном мозге, что проявляется постепенным снижением уровня умственных и физических способностей. Первые симптомы заболевания возникают обычно в возрасте 30–50 лет и прогрессируют в течение 10–25 лет. В настоящее время ХГ считается неизлечимым заболеванием, возникающим из-за генетических особенностей. Эти гены могут передаваться от родителей к детям. Так, у ребенка, у которого один из родителей болен ХГ, риск развития данной патологии составляет 50%.
Ученые установили, что ген, определяющий развитие ХГ, содержит большее количество повторов той или иной последовательности нуклеотидов в коде ДНК, чем в норме. В частности, в этом гене слишком большое количество повторов триплета CAG, и чем их больше, тем раньше развивается заболевание. Повторяющиеся последовательности вызывают продукцию особых молекул — малых интерферирующих РНК, которые атакуют гены, играющие важную роль в выживании клеток, что приводит к повреждению и гибели клеток головного мозга. Механизм действия этих РНК впервые описан учеными в ходе предыдущей работы.
В ходе данного исследования ученые искали ответ на вопрос о том, при каких патологиях механизм клеточной гибели чересчур активен и к чему это может привести? Оценивая патологические состояния с интересующими исследователей сочетаниями (потеря ткани, снижение заболеваемости раком и вовлеченность РНК), ученые обратили внимание на ХГ. При тщательном изучении поврежденного гена эксперты выявили повторяющиеся последовательности в коде ДНК, которые были присущи механизму клеточной гибели, описанном ранее: в обоих случаях увеличивалось количество гуанина и цитозина. Ученые проверили влияние малых интерферирующих РНК на раковые клетки человека (рак мозга, молочной железы, толстой кишки, печени, легкого, яичника и кожи) и лабораторной мыши. Оказалось, что исследуемые молекулы были губительны для всех раковых клеток — и человека, и грызунов.
Во второй части эксперимента авторы оценивали влияние молекул на живых лабораторных мышей с раком яичника человека. В организм мышей молекулы поступали в виде наночастиц. Исследователи определили, что такое лечение замедляло рост опухолей, оно не было токсично для грызунов, при этом устойчивости к лечению не развивалось.
Автор работы доктор Маркус Е. Петер (Marcus E. Peter) заметил, что обнаруженная молекула обладает сверхмощной активностью, направленной против раковых клеток. Таких биологических свойств ученые не наблюдали ранее ни у одного химического соединения. Исследователи надеются, что их открытие поможет в разработке новых быстрых методов лечения рака, которые не вызывают повреждений головного мозга, характерных для ХГ. В настоящее время специалисты работают над улучшением биодоступности молекул, а также над поиском способа их хранения.
- Murmann A.E., Gao Q.Q., Putzbach W.E. et al. (2018) Small interfering RNAs based on huntingtin trinucleotide repeats are highly toxic to cancer cells. EMBO rep., Feb. 12 [Epub. ahead of print].
- Paddock С. (2018) Huntington’s «super assassin» molecule could kill cancer. Medical News Today (http://www.medicalnewstoday.com/articles/320908.php).
Юлия Котикович
