17 июля 2019, среда, 03:26
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

26 сентября 2014, 11:02

Сибирская язва против рака

Споры бактерии Bacillus anthracis под электронным микроскопом
Споры бактерии Bacillus anthracis под электронным микроскопом
Laura Rose, Janice Haney Carr/CDCl

Ученые из Массачусетского технологического института позаимствовали у сибирской язвы метод доставки лекарств против рака в клетки. О своем исследовании они рассказали в журнале ChemBioChem.

Некоторые раковые клетки, в особенности клетки некоторых видов рака молочной железы, имеют на поверхности рецепторы к эпидермальному фактору роста (epidermal growth factor, EGF). За открытие этого фактора роста в 1986 году Стэнли Коэн и Рита Леви-Монтальчини получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Рецептор к этому фактору роста находится на поверхности многих здоровых клеток. Когда рецептор нефункционален из-за мутации, у человека, как правило, проблемы с кожей, волосами и пищеварением.

Рассмотрим, как функционирует эта система. На поверхности клетки сидит рецептор, девица в темнице, коса на улице. Часть молекулы – внутри клетки, часть – снаружи. Какая-нибудь другая клетка секретирует молекулу эндотелиального фактора роста в межклеточное пространство, она попадает к рецептору и связывается с ним. При этом внутриклеточная часть диссоциирует и отправляется в свободное плавание по цитоплазме. Эта часть может попасть в ядро. В ядре она может связаться с определенной последовательностью ДНК и запустить синтез матричной РНК нужных генов. Так или похожим образом выглядят межклеточные диалоги на самые разные темы, только молекулы в них участвуют разные. Эпидермальный фактор роста отдает клеткам распоряжение расти и размножаться.

В раковой клетке может произойти мутация в области ДНК, регулирующей число рецепторов к EGF. От этого у клетки тут же появится преимущество – она сможет расти быстрее. Поэтому некоторые раковые опухоли действительно состоят из клеток, имеющих на поверхности рецепторы к EGF, хотя им и это не положено. Можно сделать молекулу – антитело, которое связывалось бы с рецептором к EGF, но не приводило бы к запуску дальнейших событий. Таким антителом является, например, герцептин – лекарство, известное под коммерческим названием «Транстузумаб», которое применяется против рака молочных желез и рака желудка. Некоторые другие лекарства против рака также представляют собой антитела, взаимодействующие с молекулами, находящимися на поверхности раковых клеток.

Беда в том, что факторов роста много, и не всех их рецепторы находятся на поверхности клетки, некоторые свободно плавают в цитоплазме. Есть и другие белки, активные внутри клетки, которые помогают раковым клеткам быстро размножаться. Антитела к ним тоже могли бы стать лекарствами. Но ростовые факторы легко проникают через цитоплазматический барьер, а антитела на это совсем не способны. Сами по себе не проникают в цитоплазму даже имитаторы антител – синтетические молекулы меньшего размера, не похожие по структуре на реальные антитела, но взаимодействующие с белками по такому же принципу. Именно эту проблему ученые научились решать, позаимствовав опыт у возбудителя сибирской язвы.

Бациллы сибирской язвы давно научились доставлять свои белки внутрь клеток. Для этого у них есть специальный токсин. Ученые обезвредили этот токсин, добавили к нему имитаторы антител, и вся эта конструкция оказалась способной попадать в клетки.

Токсин сибирской язвы состоит из трех основных компонентов. Первый – это так называемый защитный антиген. Он связывается с одним из рецепторов, присутствующих на поверхности почти всех человеческих клеток. Когда защитный антиген закрепится на поверхности, к нему присоединяются два других белка – отечный антиген и летальный антиген. При этом в клеточной мембране образуется пора, и двое последних пролезают внутрь и там вредят. Как правило, их действия приводят к смерти клетки. Но у них можно отрезать ту часть, которая отвечает за вред и даже заменить ее на антитела или имитаторы антител.

Такая конструкция у авторов работы смогла проникать в клетки. При испытаниях на раковых клетках она вызвала смертность, составляющую 20% от смертности клеток при лечении иматинибом. Этот результат объясняется тем, что молекула иматиниба – это не белок, она меньше размером, и, соответственно легче достичь более высокой его концентрации. Иматиниб, хоть и не является белком, взаимодействует с белком-мишенью в раковых клетках по тому же принципу, что и антитела. Но подбирать небелковые молекулы с такими свойствами труднее, чем белковые.

Надо понимать, что это только начало, и дальнейшие исследования позволят увеличить эффективность таких лекарств. В описанной работе же предлагается универсальный механизм, решение фундаментальной проблемы – как помочь белковой молекуле попасть в клетку. Это позволит разрабатывать не только лекарства против рака, но и, например, противовирусные препараты, потребность в которых очень сильна в сегодняшнем мире. Достаточно будет направить в клетки ингибиторы белков, участвующих в жизненном цикле вируса.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Металлургия Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.