Відома вже більше століття особливість ракових клітин виявилася потенційною мішенню для перспективних способів лікування онкології. Щоб це з’ясувати, чотирьом лабораторіям по всьому світу довелося виростити близько тисячі культур людських клітин і піддати їх впливу багатьох сотень різних медикаментів.
У багатьох випадках ракові клітини відрізняються від здорових набором хромосом – це явище називається анеуплоїдією. Вона зустрічається в 90% злоякісних пухлин і 75% онкологічних захворювань крові. У нормі у людини їх 46, зібрані в 23 пари, але коли клітини організму перетворюються в ракові, в них кількість структур, які зберігають спадкову інформацію може змінитися.
Вивчення аномалій каріотипу (сукупності ознак хромосомного набору) ракових клітин активно ведеться останні кілька десятиліть, але супроводжується великими труднощами. Фахівці з Тель-Авівського університету (Tel Aviv University) поставили для себе завдання визначити, наскільки взагалі відрізняється ступінь анеуплоїдій в різних випадках онкології.
Для цього вони виростили близько тисячі різних культур ракових клітин, взятих зі зразків тканин пацієнтів з усього світу. За допомогою просунутих методів біоінформатики культури були класифіковані за ступенем анеуплоїдії. Це не тільки допомогло краще зрозуміти варіативність хромосомних аномалій в злоякісні утворення, а й дозволило детально вивчити відмінності таких клітин від здорових в частині каріотипу. Тільки в XXI столітті у біологів з’явилася можливість проводити такі роботи за допомогою потужних комп’ютерів і програмного забезпечення – кількість аналізованих ознак, які проводять одночасно, три сотні.
З’ясувалося, що у ракових клітин є одна важлива особливість, що відрізняє їх від здорових. Так, вони діляться безконтрольно і роблять це набагато частіше, але набагато чутливіші до порушень одного з етапів цього процесу. А точніше, до проблем, які виникають під час так званої контрольної точки клітинного циклу між метафазою і анафазою мітозу (spindle assembly checkpoint, SAC). Нормальні клітини здатні до певної міри усувати помилки, що з’являються в ході SAC. Ракові з високим ступенем анеуплоїдії – припиняють поділ, навіть коли кількість проблем мінімальна.
Свою гіпотезу вчені перевірили, піддавши культури ракових клітин різним препаратам. У ряді випадків медикаменти, якщо механізм їх дії торкався процесів, які відбуваються в контрольній точці, успішно придушували розподіл злоякісних клітин. Автори дослідження налаштовані дуже оптимістично і надалі планують перейти від дослідів на культурах клітин до роботи з модельними тваринами. Необхідно перевірити, як можна атакувати цю «ахіллесову п’яту» раку в тканинах. Про розробку повноцінних ліків з подібним ефектом говорити ще рано, проте вже зараз тестуються спеціалізовані препарати, частково або повністю спрямовані на порушення SAC.
Настільки масштабна робота була б неможлива без широкої міжнародної кооперації. Ініціаторами дослідження були фахівці з лабораторії Бена-Давида на медичному факультеті Саклера в Тель-Авівському університеті. Їм допомагали американські вчені з Інституту Броуд (Broad Institute of MIT and Harvard) та Вермонтського університету, німецькі з Технічного університету Кайзерслаутерна (TU Kaiserlautern), італійські з Європейського інституту онкології (IRCCS), а також нідерландські дослідники з Гронінгенського університету (University of Groningen). Всього в авторах статті, опублікованій в рецензованому журналі Nature, числиться 26 вчених. І, судячи з обсягу виконаної роботи, це зовсім не той випадок, коли для більшого ефекту або просування по кар’єрі вписують «мертвих душ».
Натхнення: naked-science.ru