Химиотерапия рака станет менее токсичной

Открыт механизм реакции раковых клеток на повреждения, вызванные ингибитором топоизомеразы 1 (ТОР1). Результаты исследования опубликованы в издании Nature Structural & Molecular Biology. На основе открытия появилась возможность снизить токсичность препаратов, применяемых при химиотерапии.

Работу над проектом вел профессор биохимии и молекулярной биологии в Университете Сент-Луиса Алессандро Виндигни.

Противораковые препараты группы ТОР1 нацелены на раковые клетки, но часто от их действия страдают и здоровые ткани.  Принцип работы ингибиторов топоизомеразы 1 — нарушение репликации ДНК в раковых клетках.

В двойной спирали нити ДНК скручены как жгут. Для того чтобы копировать ДНК, нити необходимо разделить. Именно фермент топоизомераза временно раскручивает спираль ДНК, а потом возвращает в исходный вид. Если заблокировать этот процесс TOP1 ингибитором, то ДНК замедляет дублирование.

Однако раковые клетки «умеют» обойти торможение репликации. В момент столкновения с неподготовленной ДНК, репликация проходит только на подготовленном участке, давая время восстановить повреждения. Но самое главное открытие ученых – репликация ДНК не работает вслепую, а имеет систему предупреждения о поломках. Сигнальными процессами и разворотом репликации управляют белки RECQ1 и PARP.

В частности, RECQ1 является ферментом, который играет ключевую роль в поддержании стабильности генома, и отвечает за перезапуск и поворот репликации после TOP1 индуцированной поломки.

Белок RECQ, может быть перспективной мишенью для усиления химиотерапии. Ингибиторы белков RECQ1 и PARP можно включать  в лечение, тем самым уменьшая дозы ингибитора TOP1. Это приведет к уменьшению побочных эффектов.

Исследователи будут искать другие факторы, контролирующие процесс репликации ДНК в раковых клетках для создания более эффективной и специфической терапии с меньшим количеством токсичных побочных эффектов.