Если лабораторные данные будут подтверждены испытаниями на животных моделях, прорыв может обещать повышение эффективности лучевой и химиотерапии в уменьшении или даже удалении опухолей. Ключ состоит в том, чтобы создать «хороший» белок – p53-связывающий белок 1 (53BP1) – так, чтобы он ослаблял раковые клетки, делая их более восприимчивыми к существующим мерам борьбы с раком.
Подробная информация о прорыве появилась в ноябре. 24 онлайн-издание журнала PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).
«Наше открытие однажды может привести к генной терапии, при которой будет генерироваться дополнительное количество 53BP1, чтобы сделать раковые клетки более уязвимыми для лечения рака», – сказал старший автор Ювэй Чжан, доктор философии, доцент кафедры фармакологии Медицинского факультета Университета Кейс Вестерн Резерв. , и член Центра онкологических заболеваний. «В качестве альтернативы, мы могли бы разработать молекулы для повышения уровня 53BP1 в раковых опухолях с тем же смертельным исходом."
Краеугольным камнем исследования является восстановление ДНК, а точнее, двухсторонняя репарация ДНК. Повреждение ДНК является следствием нерегулярного изменения химической структуры ДНК, которое, в свою очередь, повреждает и даже убивает клетки. Самая смертельная аномалия ДНК – это двухцепочечный разрыв хромосомы. Двухцепочечные разрывы ДНК вызываются чем угодно: от активных кислородных компонентов, возникающих в повседневном метаболизме организма, до более разрушительных воздействий, таких как радиация или химические вещества.
В кузове есть две ремонтные мастерские или пути, чтобы исправить эти двухниточные разрывы. Один обеспечивает быстрое, но неполное восстановление, а именно склеивание концов цепи ДНК обратно вместе. Проблема с клеевым методом заключается в том, что он оставляет нити ДНК неспособными передавать достаточно информации для правильного функционирования клетки, что приводит к высокому уровню гибели клеток.
Второй магазин, или путь, использует информацию из неповрежденной, неповрежденной ДНК, чтобы инструктировать поврежденные клетки о том, как исправить сломанные двойные цепи. Во время своего исследования Чжан и его коллеги обнаружили ранее не идентифицированную функцию известного гена UbcH7 в регулировании репарации двухцепочечных разрывов ДНК. В частности, они обнаружили, что истощение UbcH7 привело к резкому увеличению уровня белка 53BP1.
«Мы предлагаем повысить уровень 53BP1, чтобы раковые клетки попали в путь, подверженный ошибкам, где они и умрут», – сказал Чжан. "Идея состоит в том, чтобы сознательно подавить второй точный путь восстановления, по которому раковые клетки предпочли бы идти.
Это стратегия, которая приведет к повышению эффективности лекарств для лечения рака."
Следующим исследовательским шагом Чжана и его команды будет проверка их теории на животных моделях с раком.
Исследователи будут изучать эффекты введения белка 53BP1 у лабораторных мышей с раком, а затем применять химиотерапию и лучевую терапию в качестве лечения.
«Каждая клетка нашего тела уже содержит эти белки UbcH7, которые регулируют 53BP1», – сказал Чжан. «У больных раком мы хотим индуцировать больше белков 53BP1 в их организме, чтобы сделать их раковые клетки уязвимыми для лучевой терапии и химиотерапевтических препаратов."