В новой статье, опубликованной сегодня в журнале Nature, ученые института BioFrontiers из Университета Колорадо в Боулдере, Том Чех и Лесли Лейнванд подробно описали новую цель для разработки противораковых лекарств, которая находится на концах нашей ДНК.
Исследователи в лабораториях двух ученых объединились, чтобы найти участок с аминокислотами, который, если он заблокирован лекарством, закрепленным на конце хромосомы в этом месте, может препятствовать воспроизведению раковых клеток. Аминокислоты на этом сайте называются "ТЕЛ патч" и после модификации конец хромосомы не может рекрутировать фермент теломеразу, который необходим для роста многих раковых клеток.
"Это захватывающее научное открытие, которое дает нам новый взгляд на проблему рака," Чех сказал. "Что удивительно, так это то, что замена одной аминокислоты в пластыре TEL останавливает рост теломер. Мы далеки от лекарственного решения от рака, но это открытие дает нам другую и, надеюсь, более эффективную цель."
Чех – директор института BioFrontiers, медицинский исследователь Говарда Хьюза и лауреат Нобелевской премии 1989 года по химии.
Соавторы исследования: докторанты Джаякришнан Нандакумар и Ина Вайденфельд; Студентка Колорадского университета Кейтлин Белл; и старший научный сотрудник Медицинского института Говарда Хьюза Артур Зауг.
Теломеры изучаются с 1970-х годов на предмет их роли в развитии рака. Они состоят из повторяющихся нуклеотидных последовательностей, которые расположены на концах наших хромосом, как ленточные хвосты на луке. Этот дополнительный материал защищает концы хромосом от разрушения или слияния с соседними концами хромосом. Теломеры потребляются во время деления клеток и со временем станут короче и будут меньше покрывать хромосомы, которые они защищают. Фермент теломераза пополняет теломеры на протяжении всего их жизненного цикла.
Теломераза – это фермент, который сохраняет клетки молодыми. Теломераза помогает клеткам продолжать жить и размножаться, от стволовых клеток до половых клеток. Слишком мало теломеразы вызывает заболевания костного мозга, легких и кожи. Слишком много теломеразы приводит к тому, что клетки чрезмерно размножаются и могут стать "бессмертный." Поскольку эти бессмертные клетки продолжают делиться и пополняться, они создают раковые опухоли. По оценкам ученых, активация теломеразы является причиной до 90 процентов случаев рака у человека.
На сегодняшний день разработка методов лечения рака сосредоточена на ограничении ферментативного действия теломеразы для замедления роста раковых клеток. В своем последнем открытии Чех и Лейнванд представляют лекарство от рака, которое будет фиксироваться в TEL-пластыре на концах хромосомы, чтобы теломераза не связывалась там. Такой подход ингибирования стыковки теломеразы может быть элегантным решением сложной проблемы раковых клеток. Биохимик Чех и биолог Лейнванд объединили усилия для работы над своим последним решением.
"Эта работа стала возможной благодаря тому, что наши лаборатории расположены так близко друг к другу," Leinwand сказал. "Моя лаборатория смогла предоставить информацию о клеточной биологии и понимание генетики, а лаборатория Тома позволила нам изучить биохимию. У нас в BioFrontiers уникальная ситуация, когда лаборатории и люди объединяются, чтобы делать такие открытия."