Специалисты факультета фундаментальной медицины МГУ имени М. В. Ломоносова провели исследование влияния генотоксического стресса на целостность генома и изучили механизмы устранения клеток с дефектами. Это состояние развивается вследствие различных повреждений ДНК и способно запустить гибель клетки. Работа поддержана Российским научным фондом. Полученные результаты открывают перспективы для совершенствования терапии онкологических патологий.
Стабильность генома и угрозы
Нормальное функционирование клетки невозможно без сохранения стабильности ее генетического материала. Эту стабильность могут нарушить как ошибки при удвоении ДНК, так и внешние воздействия: ультрафиолет, химические вещества и другие факторы. Изменение структуры ДНК называется генотоксическим стрессом, который несет риск развития рака и иных тяжелых болезней. Клетка обладает механизмами восстановления ДНК. Однако если повреждений накапливается слишком много и их не удается исправить, запускается запрограммированная гибель таких клеток. Это жизненно важный процесс для удаления дефектного генетического материала.
Апоптоз и альтернативные пути
Наиболее изученным сценарием гибели при повреждении ДНК является апоптоз. При нем клетка распадается на фрагменты (апоптотические тельца), которые поглощаются соседними клетками или макрофагами. Это предотвращает выброс агрессивного содержимого в ткани и развитие воспаления. В последнее время ученые открыли и другие, неапоптотические пути гибели, например, патологический некроз, при котором клетка набухает и разрушается, повреждая окружение. Регулируемый некроз известен как некроптоз. Еще один важный механизм – аутофагия, процесс переработки нефункциональных компонентов, который в одних случаях ведет к гибели клетки, а в других – повышает ее устойчивость.
Важное открытие молодых ученых
«В нашей работе молодые исследователи лаборатории Александра Егоршина и Гелина Копеина под руководством Евгения Прохорова продемонстрировали активацию неапоптотических форм гибели клеток после генотоксического стресса. Эти механизмы, наряду с адаптивными реакциями, обладают огромным потенциалом для противоопухолевой терапии», — подчеркивает руководитель проекта, профессор Борис Животовский, заведующий лабораторией исследования механизмов апоптоза МГУ.
Фокус на неапоптотических механизмах
Ученые провели масштабный анализ множества путей гибели клеток с поврежденной ДНК, собрав актуальные данные по различным вариантам устранения дефектных клеток. Особый акцент был сделан на неапоптотических способах, поскольку ранее доминировало мнение, что основной путь — апоптоз. Изучение альтернативных механизмов было менее популярным, хотя именно они могут стать ключом к разработке инновационных методов лечения рака.
Сила комбинации
Исследователи выдвинули гипотезу о высокой эффективности комбинированного воздействия на разные пути гибели клеток при терапии заболеваний. Подавление одного механизма может активировать другой, более подходящий в конкретной ситуации. Например, клетки аденокарциномы легких отличаются высоким уровнем аутофагии и устойчивостью к химиотерапии. Ингибирование аутофагии делает эту опухоль гораздо более чувствительной к лечению.
Перспективы для медицины
«Управление стресс-адаптивными реакциями и неапоптотическими механизмами гибели клеток открывает возможность существенно повысить эффективность лечения онкологических больных и снизить побочные эффекты химио- и лучевой терапии», — утверждает профессор Борис Животовский. Дальнейшее изучение этих процессов позволит создать максимально безопасные и действенные подходы к терапии тяжелых недугов.
Пресс-служба МГУ
Источник: scientificrussia.ru
