Новое и
полезное

Новый путь для поиска лекарства от рака толстой кишки

Исследователи из Медицинского центра Университета Вандербильта предложили новый подход к разработке лекарства для лечения рака толстой кишки, нацеленного на один из сигнальных путей в клетке. Более 90% случаев спорадического (ненаследственного) рака толстой кишки (второго по числу смертей в развитых странах типа раковых заболеваний) вызвано мутациями, приводящими к неправильной активации клеточного сигнального пути, названного Wnt-путем. Блокировка этого сигнального пути давно рассматривалась как возможный подход к терапии рака, но его сложность до сих пор не позволяла определить, какой именно из входящих в его состав молекулярный компонент нужно выбрать в качестве мишени для действия лекарства.

Д-р Этан Ли с коллегами предложили использовать для изучения Wnt-пути модельный объект – эмбрионов африканской шпорцевой лягушки. Wnt-путь играет важную роль в раннем эмбриональном развитии, и в зависимости от стадии, на которой происходит блокировка этого пути, развиваются либо головастики без головы, либо головастики с двумя головами. Для изучения биохимических особенностей Wnt-пути д-р Ли предложил использовать бесклеточную систему, полученную из экстракта эмбрионов лягушки, поскольку в этой системе сохраняются основные этапы изучаемого сигнального пути. С помощью такой бесклеточной системы можно проводить скрининг различных кандидатных веществ на их способность влиять на Wnt-путь.

Ученые провели скрининг нескольких тысяч химических соединений из специальной «библиотеки» лекарств и других биоактивных веществ, одобренных FDA (Управлением США по надзору за качеством пищевых продуктов и лекарственных средств). Они обнаружили, что пирвиний (противогельминтное средство) блокировал Wnt-путь в экстракте эмбрионов лягушки. Эти данные были подтверждены и на других модельных объектах: культуры опухолевых клеток человека и зародыши лягушек, нематод и плодовой мушки. Важно, что в культуре клеток рака толстой кишки человека пирвиний подавлял не только Wnt-путь, но и пролиферацию (размножение) клеток.

Оказалось, что пирвиний действует, активируя один из ферментов, фосфорилирующих белки в клетке, – казеинкиназу 1 альфа (CK1alpha). Интересно, что используемые сейчас лекарства от рака часто подавляют активность различных киназ – однако в данном случае для борьбы с раком необходимо активировать киназу. Пирвиний не проникает из кишечного тракта в организм (поскольку должен действовать на гельминтов), поэтому необходимо разработать новые лекарства, подавляющие CK1alpha.

Также планируется изучить роль Wnt-пути и действие пирвиния на процесс восстановления тканей сердца после инфаркта миокарда. Кроме того, разработанная бесклеточная система может использоваться для скрининга лекарств, подавляющих другие клеточные сигнальные пути.