Хлопчатник может помочь в лечении неизлечимого рака мозга

Глиобластома — самая распространенная и летальная из злокачественных опухолей головного мозга. Стандартное лечение включает три современных терапевтических направления: хирургическая резекция, лучевая терапия и химиотерапия темозоломидом.

Однако, несмотря на эффективность лечения, медианная выживаемость не превышает 15 месяцев, и едва ли 10% пациентов выживают после 5 лет после постановки диагноза.

Эффективность лечения ограничена из-за способности опухолевых клеток проникать и проникать в здоровую ткань вокруг них, а также их резистентности к лучевой химиотерапии. В этом смысле текущее терапевтическое лечение глиобластомы является всего лишь эфемерным барьером на пути к неизбежному рецидиву опухоли.

Эти ограничения побудили к поиску новых терапевтических подходов, основанных главным образом на выявлении лекарств, которые более эффективны при эрадикации опухолевых клеток.

Устойчивость к гибели клеток является одним из признаков опухолевых клеток и одной из основных причин рецидива. Фактически, основной причиной неудачи химиотерапии является неудачная активация гибели клеток.

Гибель клеток может произойти в результате активации различных внутриклеточных путей. Клетку, которая не функционирует должным образом, необходимо неумолимо удалять, чтобы обеспечить надлежащее функционирование ткани или органа, частью которого она является. Поэтому неудивительно, что для этой цели существуют различные внутриклеточные альтернативы. Окружающая среда и внутренний контекст клетки играют центральную роль в активации определенного механизма или подпрограммы гибели клеток.

Конечной целью противоопухолевого лечения является устранение злокачественных клеток независимо от подпрограммы гибели активированных клеток. Однако базовые знания показали нам, что активированные внутриклеточные пути будут иметь решающее значение не для уничтожения самой клетки, а для межклеточной связи между умирающей клеткой и ее соседями. Этот диалог может иметь решающее значение для прогрессирования самой опухоли.

В связи с этим, например, провоспалительный внеклеточный контекст часто связан с повышенной агрессивностью глиобластомы. Единственная подпрограмма гибели клеток, которая не вызывает воспаления, — это апоптоз.

Напротив, гибель или некроз некротических клеток создает сильно воспалительную среду. Клетки глиобластомы характеризуются процессом гибели клеток ближе к некрозу, чем к апоптозу при воздействии различных проапоптотических проблем.

Трудности в устранении опухолевых клеток глиобластомы

Апоптоз характеризуется активацией ряда белков, называемых каспазами. Они фрагментируют другие белки внутри клеток, упорядоченно разрушая клеточный механизм, необходимый для жизни.

Одним из ключевых моментов во время апоптоза является распад ДНК и клеточного ядра, что знаменует точку невозврата гибели клеток. С этой целью каспазы активируют белок, расщепляющий ДНК (эндонуклеазу), известный как DFF40/CAD.

Этот белок в конечном итоге ответственен за два биологических процесса, которые дифференцируют апоптоз от гибели других клеток: тип специфической деградации ДНК и фрагментацию клеточного ядра.

В неактивной форме он локализуется в цитоплазме клетки. Это место имеет решающее значение для его активации каспазами, после чего он направляется к ядру для фрагментации ДНК.

Глиобластома имеет два нарушения, которые затрудняют активацию вышеупомянутого белка каспазами: во-первых, низкий уровень экспрессии этой эндонуклеазы по сравнению с другими опухолями; и во-вторых, необычное расположение этого белка в ядре клетки.

Обе характеристики в сумме предотвращают разрушение ядра клетки и его компонентов. Этот сценарий затрудняет превышение умирающей опухолевой клеткой порога точки невозврата, которую может обеспечить апоптоз.

Препараты, которые фрагментируют ядро опухолевых клеток: госсипол

Воодушевленные тем фактом, что эти опухолевые клетки продолжают экспрессировать DFF40/CAD, мы начали поиск лекарств, способных активировать этот белок и способствовать фрагментации клеточного ядра.

Среди протестированных препаратов госсипол дал нам наилучшие результаты. Госсипол - это соединение, которое извлекается из хлопчатника, из рода Gossypium. Впервые он был выделен в конце 19 века как высокосветочувствительный желтый пигмент.

Это также побочный продукт, обнаруженный в масле, извлеченном из семян хлопчатника, для употребления в пищу. Его потребление было связано со снижением мужской фертильности, что вызвало интерес научного сообщества.

Несмотря на свой потенциал в качестве мужского контрацептива, госсипол так и не вышел на рынок как таковой. В настоящее время это экспериментальный препарат, широко изучаемый на предмет его противоопухолевых свойств. Наша лаборатория показала, что при высоких концентрациях госсипол способствует ядерной фрагментации клеток глиобластомы, заставляя их пересекать точку невозврата при гибели клеток.

Госсипол — первое звено в открытии новых препаратов, полезных в терапии глиобластомы. Теперь мы знаем, что ограничения этого типа опухоли в активации апоптоза за пределами точки невозврата можно преодолеть с помощью соответствующего препарата.

Таким образом, открывается новое направление исследований для разработки новых методов лечения и более эффективных стратегий для этого типа рака, который в настоящее время неизлечим.

Мы надеемся, что в ближайшие годы появятся новые препараты с функцией, аналогичной госсиполу, которые позволят нам справиться с терапевтическими проблемами, связанными с глиобластомой и, будем верить, другими агрессивными опухолями.

Статья, первоначально опубликованная в The Conversation - Джудит Рибас Фортуни, адъюнкт-профессор фармакологии Леридского университета; Хорди Бруна Эскуер, координатор отделения нейроонкологии, университетская больница Беллвидже-ICO L'Hoapitalet, Институт биомедицинских исследований Беллвитж (IDIBELL); и Виктор Хосе Юсте Матеос, профессор Университета биохимии и молекулярной биологии Автономного университета Барселоны.

ПРОДОЛЖАЙТЕ ЧИТАТЬ: