4-хидроксиацетофенон (4-HAP) – лекарство, което контролира образуването на метастази, е в етап на предклинично изпитване

Екип от експерти, ръководен от Ралф Вайхселбаум и Роналд Рок от университета в Чикаго, извършва предклинични изпитвания на лекарство, което би могло да се окаже ефективно за контролиране и намаляване на метастазите при онкоболни пациенти. Трудът им е публикуван в научното списание „Proceedings of the National Academy of Sciences“ и описва как съединението 4-хидроксиацетофенон (4-HAP) активира специфична функция на клетките, която стопира биохимичните процеси, водещи до дислокация на туморните клетки. Първоначално учените експериментират върху лабораторна мишка и стигат до заключението, че тази функция затруднява образуването на метастази на ракови клетки при рак на дебелото черво.
Според Вайхелсбаум именно метастазите са основната причина за 90% от смъртните случаи при болните от рак. Основната цел на проучването е да се открие начин те да бъдат контролирани и ограничени, за да може назначената терапия да увеличи шансовете за оцеляване на пациентите.

Как метастазира раковата клетка?

За да се превърне в метастаза, една ракова клетка трябва първо да се откъсне от тумора, който до момента е бил нейна среда. След това тя попада в кръвоносен или лимфен съд и се насочва към ново място в човешкия организъм. Когато достигне крайната си цел, клетката се отделя от съда и се прикрепя здраво към тъканта на друг орган. Тя трябва да може да се свива, усуква, да е жилава и да умее да се придвижва по различни начини между клетъчните слоеве на тъканите. Всяко преместване на раковата клетка изисква промяна на формата, която е възможна благодарение на моторните протеини. Те променят динамичната й структура и позволяват образуването на израстъци, наречени ламелиподии, с които самата клетка всъщност променя местоположението си.

Дълго време учените опитваха да блокират образуването на метастази, фокусирайки се върху биохимичните сигнали, с които се поставя началото на процеса. Успехът им обаче беше незначителен, тъй като биохимичните сигнали са много на брой и раковите клетки винаги намират начин да заобиколят „блокадата“, насочвайки се по друг път.

Неуспехът ги кара да насочат вниманието си към реципиентите на въпросните сигнали – протеиновите мотори, които така динамично премоделират протеиновия скелет на мигриращата клетка. Сред тези протеинови мотори е миозинът – моторен цитоскелетен ензим от ключово значение за определяне формата на клетката, прикрепянето й и образуването на израстъци (пипала), с които да пълзи.

Експертите използват за първи път съединението 4-HAP в клетъчна култура и откриват, че то потиска способността на раковите клетки в дебелото черво да мигрират и да се прикрепят към нова тъкан.

Членове на екипа от университета „Johns Hopkins“ по-рано демонстрираха как молекулата не позволява на панкреасни ракови клетки да се придвижват извън тумора, именно с помощта на миозините. В серия от субклетъчни експерименти за проследяване движението на молекулата, екипът на Роналд Рок показа как 4-HAP постига такъв добър ефект върху ограничаването на метастазите – чрез активиране на миозин 2 (NM2C).
NM2C контролира гъвкавостта на клетките и организира компонентите на клетъчния цитоскелет, известни като актинови филаменти. Според хипотезата на Вайхелсбаум, Рок и колегите им миозин 2 до голяма степен кара раковите клетки да замръзнат и така блокира тяхната подвижност.

Учените извършват още един експеримент, при който туморни клетки от дебелото черво се вкарват в далака на лабораторна мишка с метастази в черния дроб. Оказва се, че вливането на 4-HAP ограничава значително разпространението на рака в черния дроб.

Вайхелсбаум споделя, че следващата им стъпка е да съчетаят действието на ензима NM2C при животни с провеждане на лъчетерапия или химиотерапия. Той признава, че екипът се вълнува наистина много, защото макар съединението 4-HAP да не е подходящо на този етап за лечение на хора, то все пак се оказва добра отправна точка за намирането на ефективно средство за контрол върху метастазите. Експертите смятат да разгледат и други видове миозини като потенциален инструмент в лечението на рак, докато не изяснят докрай механизмите, по които NM2C възпрепятства промяната във формата и способността за придвижване на клетките.