Ученые из Института цитологии РАН и Санкт-Петербургского государственного технологического института обнаружили механизм, замедляющий действие специфичных белков — шаперонов, которые играют важную роль в устойчивости раковых клеток к лекарствам, что позволит значительно снизить дозы противоопухолевых препаратов.

Белки-шапероны помогают другим белкам в организме принять форму согласно генетической информации. Регенеративные функции этих белков помогают бороться с повреждениями различным клеткам, в том числе и раковым, что резко снижает эффективность лечения рака.

Для проведения исследования ученые использовали клетки HeLa – линию клеток, полученную в 1951 году из раковой опухоли Генриетты Лакс (Henrietta Lacks) и названную по первым буквам ее имени. В эти клетки ученые ввели ген фермента, люциферазы, который находился под контролем общего регулятора шаперонов, чтобы он помог найти блокатор шаперонов. В норме люцифераза ярко светится, но при нагревании ее структура нарушается, и свечение пропадает. При нормальном действии шаперонов ее активность вскоре приходит в прежнее состояние, и свечение восстанавливается. Если же клетки нагревать в присутствии специальных веществ, то активность шаперонов снижается, и люцифераза не светится. С помощью генетически модифицированных клеток HeLa исследователи проанализировали обширную библиотеку химических соединений с целью найти такие молекулы, которые бы эффективно подавляли активацию шаперонов. Они протестировали более 1000 веществ, и из этого количества лишь несколько смогли снизить уровень свечения люциферазы.

Сначала ученые обнаружили, что одно из веществ (CL-158) снижает в клетках HeLa выработку белков теплового шока (шаперонов) на 68%, но оно оказалось химически нестабильным в водных растворах. Тогда исследователи проанализировали еще 49 веществ, очень близких по составу и строению к CL-158. Семь из них так же существенно снижали выработку шаперонов в раковых клетках, однако только одно вещество – CL-43 – оказалось одновременно наименее токсичным и наиболее устойчивым. CL-43 эффективно подавляет систему регуляции белков теплового шока в опухоли, за счет этого эффекта раковые клетки становятся гораздо более чувствительными к действию лекарственных препаратов. Для проверки результатов исследователи использовали наиболее часто употребляемые в клинической практике лекарства: этопозид, цисплатин и доксорубицин.

Авторы исследования считают, что в дальнейшем разработка поможет повысить эффективность существующих методов лечения раковых опухолей. Действие CL-43 значительно «ослабляет» защиту раковых клеток, а значит, дает «основному» лекарству больше шансов на их уничтожение. При этом здоровые клетки остаются нетронутыми.