Одним из признаков рака является бессмертие клеток. Исследователи из Северо-Западного университета разработали молекулярный инструмент, который ингибирует один из основных механизмов бессмертия клетки: фермент теломеразу. Он находится в более 90% раковых клеток и является важным объектом исследования. Нормальные клетки имеют ген теломеразы, но он обычно не экспрессируется.
«Теломераза является главным ферментом, который дает возможность раковым клеткам жить вечно, - говорит Карл А. Шейдт, руководитель исследования. - Впервые мы разработали молекулу, которая связывается с теломеразой, останавливая ее деятельность. Этот механизм представляет новый путь лечения рака и понимания старения клеток».
Десять лет назад Шейдта заинтересовала биологическая активность хролактомицина, который продуцируется бактериями, и было показано, что он ингибирует теломеразу. Исследователи использовали хролактомицин в качестве отправной точки в разработке молекул. За эти годы они произвели более двухсот соединений, и соединение, которое они называют NU-1, было самым эффективным из протестированных. Его синтез очень эффективен.
«NU-1 ингибирует теломеразу, - говорит Шейдт. - Это достигается путем образования ковалентной связи. Другое преимущество NU-1 заключается в том, что его молекулярная структура должна позволять ученым транспортировать лекарства».
Все человеческие клетки имеют теломеры, короткие последовательности ДНК, которые закрывают концы каждой цепи ДНК. Их работа заключается в защите хромосом и ДНК. Когда клетка делится, теломеры становятся короче, пока они больше не смогут выполнять свою работу. Следует естественная гибель клеток.
Напротив, раковые клетки, с их повышенной активностью теломеразы, становятся бессмертными, изменяя нормальный процесс укорачивания теломер. Фермент теломераза копирует теломеры снова и снова, удлиняя теломеры. Результатом является неограниченное деление клеток и бессмертие.
Теломераза была целью исследований в области терапии рака на протяжении десятилетий. В 2009 году три ученых получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за более ранние исследования теломер и теломеразы. После разработки новых соединений Шейдт и другие ученые начали сотрудничество с профессором Стивеном Кроном в Чикагском университете и Скоттом Коэном в Детском медицинском научно-исследовательском институте в Сиднее, чтобы исследовать роль ингибирования теломеразы.
Исследователи сосредоточились на том, как новые соединения взаимодействуют с теломеразой на молекулярном уровне, и как ингибирование теломеразы повышает чувствительность клеток к химиотерапии и облучению.
«Мы тестируем этот инструмент, чтобы увидеть, на что он способен, и узнать больше о теломеразе», - сказал Шейдт. В дальнейшем ученые попытаются исследовать соединения на животных моделях.
Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2020/03/200303140145.htm
