Результаты исследований, проведенных за последние несколько лет, объясняют все более возрастающий интерес к способности одного из активных компонентов яда подсемейства бразильских общественных ос Polybia Paulista уничтожать раковые клетки, не повреждая здоровые. Однако вопрос о том, какой именно токсин участвует в данном процессе и каков механизм его избирательного цитотоксического действия, до последнего времени оставался открытым.
Согласно результатам нового исследования, опубликованным в научном издании «Biophysical Journal», в ходе совместной работы ученых Университета Сан-Паулу (Sao Paulo State University), Бразилия, и Лидского университета (University of Leeds), Великобритания, удалось выявить токсин, способный разрушать раковые клетки, а также объяснить механизм его высокой избирательной цитотоксической активности. Как сообщают авторы исследования, выделенный из яда осы короткоцепочечный пептид Polybia-MP1 способен разрушать патологически измененные клетки при раке крови, мочевого пузыря и предстательной железы.
Как известно, целостность клетки обеспечивается клеточной мембраной (цитолеммой, плазматической мембраной), которая представляет собой эластическую молекулярную структуру, состоящую из двойного (внутреннего и внешнего) слоя фосфолипидов. Состав фосфолипидов во внутреннем и внешнем слое клеточной мембраны неодинаков и при перерождении здоровой клетки в раковую, происходит переход некоторых фосфолипидов из внутреннего слоя во внешний. Так, у неизмененных клеток фосфолипиды фосфатидилсерин (ФС) и фосфатидилэтаноламин (ФЭ) находятся во внутреннем слое клеточной мембраны, а у раковых клеток — во внешнем.
Воспроизведя в лабораторных условиях точные модели нормальных и измененных клеточных мембран, ученые выявили, что при наличии во внешнем слое клеточной мембраны ФС скорость связывания пептида Polybia-MP1 увеличивалась в 7–8 раз, а наличие ФЭ — в 20–30 раз усиливало его цитотоксическую активность. В результате этого происходит образование своеобразных пор в клеточной мембране, нарушается ее целостность с последующей активацией механизмов программируемой клеточной смерти — апоптоза клетки. При этом выявлено, что целостность структуры нормальных клеточных мембран при воздействии Polybia-MP1 не изменялась.
По мнению авторов исследования, понимание механизма действия данного пептида и знание липидного состава клеточных мембран может стать основой создания совершенно нового класса противоопухолевых препаратов. Ученые планируют проведение дальнейших исследований с целью определения наиболее оптимальной аминокислотной последовательности пептида Polybia-MP1, позволяющей достичь его максимальной эффективности и безопасности.
- Beales P.A., Leite N.B., Aufderhorst-Roberts A. et al. (2015) PE and PS lipids synergistically enhance membrane poration by a peptide with anticancer properties. Biophysical Journal, 5(109): 936–947.
- McIntosh J. (2015) Study reveals how wasp venom kills cancer cells. Medical News Today, September 2 (http://www.medicalnewstoday.com/articles/298863.php).
Сергей Боровик
