Молекулата Fento-1 причинява смърт на ракови клетки, резистентни на лечение

Акценти

Френски изследователски екип от Института „Кюри“, от Националния институт по здравеопазване и медицински изследвания (Inserm) и от Националния център за научни изследвания (CNRS), разработва нов клас молекули, способни да предизвикат смърт в ракови клетки, които са резистентни на стандартни лечения и са отговорни за рецидиви.

Новите молекули в битката с рака

Синтезираният нов клас малки молекули успяват да активират фероптоза (вид клетъчна смърт). Имат два фрагмента – единият се насочва към клетъчната мембрана, след това се натрупва в лизозомите чрез ендоцитоза (процесът, при който клетката поглъща различни по размер частици). Другият се свързва с желязото и увеличава неговата реактивност.

Тъй като желязото е в изобилие в тази част на метастазиращите ракови клетки, по този начин се задейства процесът на фероптоза.

Проектират молекулата фентомицин (Fento-1) флуоресцентна, за да може да я визуализират в клетката чрез микроскопия с висока резолюция и така да потвърдят присъствието й в лизозомите.

Проучването

Проучването се основава на изненадващите свойства на резистентните към лекарства персистиращи ракови клетки с висок потенциал за метастази, на чиято повърхност се събира голямо количество от протеина CD44. Това им позволява да абсорбират повече желязо, което ги прави по-агресивни и способни да се адаптират към стандартните лечения.

От това следва, подчертават учените, че тези клетки са по-чувствителни към процеса на клетъчна смърт, ускорен от желязото (фероптоза), който причинява окисление и разрушаване на мембранните липиди.

>>>Разкрити са ключови механизми, чрез които раковите клетки успяват да нахлуят в тялото

Екипът успява да покаже, че предизвиканата от желязо в лизозомите клетъчна смърт води до промени в структурата на вътреклетъчните мембранни области. Когато е в лизозомите желязото реагира с водороден пероксид, за да образува кислородно-центрирани радикали – силно реактивни химикали, които увреждат клетъчните мембрани. След това тази реакция се разпространява цялата клетка като образува липидни пероксиди в мембраните на други клетъчни органели, което води до клетъчна смърт. Така става ясно, че фероптозата възниква в резултат на неспособността на клетката да поправи увредената мембрана.

Резултатите

Предклиничните тестове върху животни след прилагането на Fento-1 под формата на инжекция върху модели с рак на гърдата с метастази изследователите наблюдават как растежът на тумора намалява значително. Установяват още, че моделите имат отлична поносимост към лечението.

Другият резултат е, че цитотоксичният ефект (степента, до която даден агент притежава специфично разрушаващо действие) върху биопсии от пациенти с рак на панкреаса и саркома е значителен.

Всичко това потвърждава ефикасността на лечението на предклинично ниво и пра ракови заболявания, при които стандартната химиотерапия има ограничен ефект.

Резултатите от предклиничните изпитвания учените публикуват в списание Nature.

Определят постигнатото от научната група като решаващ напредък в битката срещу раковите заболявания, които метастазират.

„След 25 години изследвания започвам да виждам светлината в края на тунела“, казва ръководителят на проучването и директор на изследвания в Института „Кюри“ Рафаел Родригес. И подчертава, че идва ред на клиничните тестове.

„Надяваме се те да покажат, че способността за причиняване на фероптоза е в състояние да послужи като терапевтичен път, който допълва настоящата химиотерапия в борбата с рака, особено чрез насочване към ракови клетки, резистентни към стандартните лечения“, допълва Рафаел Родригес. Това е особено важно, защото раковите клетки, които метастазират, са отговорни за 70% от смъртните случаи при рак.