Раковые клетки умирают от быстрого деления

Ускоритель клеточного деления не даёт опухолевым клеткам правильно распределять хромосомы.

Исследователи из лондонского Института рака предлагают в статье в Molecular Cancer Therapeutics в качестве противоракового средства вещество, которое ускоряет деление раковых клеток. И это кажется бессмыслицей – мы ведь знаем, что раковые клетки опасны как раз своим бесконтрольным делением, зачем их ещё ускорять? Но на самом деле, как показали эксперименты с клеточными культурами и больными мышами, стимулятор клеточного деления под названием BOS172722 и впрямь губит раковые клетки.

Любая делящаяся клетка, и раковая в том числе, должна точно разделить свои хромосомы пополам. Перед делением все хромосомы удваиваются, и в каждую дочернюю клетку должно отойти по одной копии. Если где-то случится ошибка, и в одной клетке окажется, допустим, лишняя шестая хромосома, а в другой той же шестой будет не хватать, то обеим клеткам грозят серьёзные проблемы: у одной вообще не будет каких-то генов, а в другой у тех же генов появятся лишние копии, которые тоже будут работать, а чрезмерная активность генов почти так же опасна, как и полное их отсутствие. (Ошибка в распределении хромосом может быть и другого рода: хромосома в прямом смысле разрывается между двумя клетками.)

Из-за таких аномалий нормальные клетки часто становятся раковыми. Но и для самих раковых клеток при делении важно соблюдать какие-то приличия, просто для собственной безопасности. Конечно, они обязаны своим существованием разнообразным мутациям, но слишком сильный генетический бардак даже раковая клетка выдержать не сможет. Поэтому если мы сильно нарушим механизм, который следит за распределением хромосом по дочерним раковым клеткам, мы сможем, вероятно, остановить опухоль.

Хромосомы расходятся по дочерним клеткам с помощью специальной структуры, которая называется веретеном деления: от полюсов клетки к её «экватору» протягиваются белковые нити-трубочки, которые крепятся к хромосомам и начинают тащить их к полюсам. Очевидно, что эти белковые нити должны крепиться очень точно, не путать хромосомы, не тянуть одну хромосому в обе стороны сразу и т. д.

Качество веретена деления проверяют специальные белки, среди которых есть фермент MPS1. Вещество BOS172722, ускоряющее деление, как раз этот фермент и блокирует. В результате клетки делятся не 52 минуты, как обычно, а всего 11: поскольку проверяющий белок не работает, не заставляет веретено деления пересобираться из-за ошибок соединения, то веретено формируется кое-как, и результате в клетках появляются колоссальные хромосомные аномалии, несовместимые с жизнью. В экспериментах ускоритель деления эффективно губил клетки рака лёгких и яичников, а также клетки трижды негативного рака груди, который устойчив ко многим другим видам терапии.

На самом деле идея подействовать на механизм распределения хромосом не нова, и есть целый класс препаратов под названием таксаны, которые действуют на этот механизм и которые используют против трижды негативного рака груди. Действуют подобные препараты иначе – они не ускоряют, а останавливают деление клеток, и такой стоп-сигнал приводит к клеточной гибели. Однако у раковых клеток к таксанам часто возникает устойчивость.

Если же вместе с одним из таксанов под названием паклитаксел использовали ускоритель деления BOS172722, то клетки трижды негативного рака груди умирали абсолютно все, тогда как если их обрабатывали одним только паклитакселом, 40% клеток выживало. Больные мыши хорошо переносили новый препарат, который полностью избавлял их от опухоли.

Вряд ли авторам работы удалось создать лекарство от всех видов рака, но даже если с его помощью получится полностью избавляться хотя бы от каких-то видов опухолей, это будет уже очень неплохо. Остаётся надеяться, что уже начавшиеся клинические испытания противоракового ускорителя клеточного деления завершатся успехом.