Начинаются клинические испытания противораковой терапии, в основе которой — атака на рибосомы

Исследователи онкологического центра Питера МакКаллэма в Мельбурне планируют начать клинические испытания методики лечения рака, которая в лабораторных условиях доказала свою эффективность против лимфом и лейкемии клеток. Цель этой терапии — воздействовать на рибосомы, производящие белки в сердце раковых клеток.

На иллюстрации — структура клетки. Рибосомы — это комплекс молекул, находящихся во всех живых клетках — и в раковых, и в здоровых. Они ответственны за образование белков из отдельных аминокислот.

Биогенез (производство) рибосом, который происходит как в цитоплазме, так и в ядре клетки, раньше считался служебной операцией и не избирался целью для противораковых препаратов.

Но профессор Росс Ханнан из центра Питера МакКаллэма, который большую часть своей научной карьеры посвятил исследованиям биогенеза рибосом и его значения для биологии раковых клеток, говорит: «Когда нарушается биогенез рибосомы, начинается перепроизводство белка, и в результате этого — угрожающий рост клетки, а это признак рака. Какие-либо аномалии в ядре клетке, месте биогенеза рибосомы, служат индикаторами рака уже более 100 лет».

Что такое рибосома

Рибосома – органелла (компонент) живой клетки сферической или слегка эллипсоидной формы, диаметром 10—20 нанометров. Это центр синтеза белка в живой клетки.

На иллюстрации — схема фундаментального клеточного процесса, который начинается считыванием информации с ДНК, а заканчивается производством белка.

Так нуклеиновый код транслируется в живую материю.

Генетическая информация копируется с ДНК на молекулу РНК, называемую матричной РНК (мРНК). мРНК выходит за пределы ядра, захватывается рибосомой и служит ей в качестве программы для белкового синтеза.

В клетке несколько десятков тысяч рибосом.

Рибосома считывает мРНК по триплетам (или кодонам). Всего существует 64 различных кодона.

Считывание кодонов осуществляется ещё одним типом РНК — транспортной (тРНК): с одной стороны у неё находится антикодон, распознающий по принципу комплементарности кодон мРНК, а с другой стороны — соответствующий текущему кодону аминокислотный остаток.

За многосложность и отлаженность работы рибосомы, ее называют клеточной фабрикой. Поражает невроятная точность, с которой рибосома транслирует нуклеиновую информацию в белóк: ведь неправильный синтез белкá сделает его неактивным, или, ещё хуже — активным в непредсказуемом направлении.

Британский учёный-биохимик Рамакришнан в своих исследованиях, отмеченных Нобелевской премией, показал, что в рибосоме есть что-то вроде молекулярной линейки, которая измеряет расстояние между кодоном мРНК и антикодоном тРНК. В случае если это расстояние отличается от требуемого, тРНК тут же диссоциирует. Двойная проверка — гарантия точности синтеза белка на рибосоме: не более одной ошибки на 100 000 аминокислотных остатков.

Новый класс противораковых терапий

Точное вмешательство в отрегулированную работу рибосомы в раковой клетке может вызвать управляемую катастрофу на молекулярном уровне, которая начнет разрушать опухоль.

«Мы показали, что раковые клетки гораздо больше зависят от их способности делать рибосомы, чем нормальные клетки, а следовательно, гораздо более уязвимы, если эти фабрики белка попадут под атаку», — говорит Ханнан.

«Когда мы в доклинических лабораторных моделях блокировали фермент, ответственный за производство основных рибосомальных компонентов, запускалась цепочка событий, в результате которых погибали клетки лимфомы и лейкемии, а нормальные, здоровые клетки оставались незатронутыми», — добавляет профессор Грант МакАртур, соруководитель программы терапии рака. Он уверен, что новый класс терапий, которые избирательно подавляют образование рибосом и блокируют формирование белка, со временем гарантируют эффективное лечение опухолей.

Работая с фармацевтической компанией, Cylene Pharmaceuticals, ученые уже разработали соединение, названное CX-5461, которое начнут проверять на пациентах в конце этого года.

gizmag

biomolecula