Американцы смогли "взломать" код фермента, играющего ключевую роль в развитии многих раковых заболеваний. Уникальное открытие подведет к созданию противораковых препаратов новейшего типа, ожидают эксперты. Наряду с этим еще несколько исследовательских групп из разных стран рапортуют о нахождении принципиально новых способов борьбы с одной из самых распространенных болезней на планете.
«Код бессмертия»
– Фермент теломераза, – объясняет руководитель исследования, профессор Института Вистар в Филадельфии (The Wistar Institute in Philadelphia) Эммануэль Скордалакес, – совершенно незаменимая мишень для химиотерапии, ведь он играет центральную роль в образовании множества видов раковых опухолей, хотя не имеет активности в большинстве нормальных клеток. Это означает, – продолжает он, – что лекарства, деактивирующие теломеразы, вероятнее всего, станут работать против всех раковых заболеваний, причем с минимальным побочным эффектом.
Чтобы стало понятнее, напомним, что главная функция теломеразы – в активизации концевых сегментов хромосом в клетках человеческого эмбриона в момент его самого активного роста, тем самым, предотвращается повреждение или утеря генетической информации при делении клеток.
Известно, что активная теломераза включает в себя белок и небольшой участок РНК, а также дискерин. На сегодняшний день, выделены и гены, определяющие ее формирование, и определена последовательность белковой молекулы фермента. Но одно дело последовательность аминокислот, и совсем иное – трехмерная модель теломеразы, полученная сейчас при помощи рентгеновской кристаллографии. Основная проблема, с которой встретились исследователи, – это нестабильность трехмерной структуры, решить которую получилось методом перебора: из всех изученных организмов наиболее долгоживущим и неизменным оказался фермент каштанового хрущака (Tribolium castaneum). Это насекомое знакомо большинству читателей как злостный поедатель запасов зерновых.
В превалирующем большинстве клеток взрослого организма энзим (фермент) инактивирован целиком. Хотя при онкозаболеваниях он снова начинает действовать, вызывая неконтролируемое размножение клеток злокачественной опухоли. Данное явление имеет название "клеточное бессмертие". Именно оно является характерной чертой всех видов раковых заболеваний.
Скордалакес и его коллеги смогли первыми выявить полный набор и структуру критически важного белка в молекуле теломеразы. Это открытие на атомном уровне позволяет определить, как фермент воспроизводит концы хромосом: именно этот процесс имеет особое значение для развития опухолей.
Кстати говоря, точно такой же механизм задействован и в процессе старения организма, а это означает, что новые ингибиторы способны оказать услугу помощи при увилечении порога человеческого долголетия.
Известно, что теломераза присутствует в стволовых клетках (а также половых и др. – автор), так вот если бы данный фермент был во взрослых клетках нашего тела, то, по всей видимости, организм просто забыл бы про свое старение. Другое дело, как станет выглядеть тот организм, который состоит из клеток, обладающих неконтролируемыми способностями к делению, не совсем ясно.
Все онкологи, наблюдавшие за ходом этого важнейшего исследования, в голос говорят, что это – настоящий прорыв в биологии рака. Правда, с одной оговоркой: до создания современнейших препаратов еще далеко.
Лазер побеждает рак
Француз Александр Карпентье вместе с коллективом нейрохирургов разработал новый метод уничтожения раковых клеток в мозге человека.
Впервые в практике, как уверяет сам профессор, при внутричерепной операции были применены лазерные технологии, что позволяет обойтись без рассечения черепной коробки. В ходе операции вся информация о состоянии клеток мозга пациента обеспечивается в режиме реального времени при помощи магнитно-резонансной томографии.
– Во время операции достаточно местной анестезии, – объясняет нейрохирург. – Пациент остается в сознании все время и спустя 14 часов после процедуры спокойно может возвращаться домой.
Сама процедура выглядела так: через трехмиллиметровое отверстие в пораженную область головного мозга вводится катетер, по которому при помощи волоконно-оптических световодов направляется лазерный луч. Когда опухоль будет локализована, она обрабатывается лазером таким образом, чтобы температура клеток не превышала «цельсиевых» 90 градусов.
В клинических испытаниях, проведенных учеными в парижском госпитале Питье-Сальпетриер, приняли участие 15 больных, у которых развились метастазы в мозге после длительной болезни раком груди или легких. Химиотерапия, радиохирургия и иные методы не привели к видимым улучшениям, и пациентам оставалось жить не более трех месяцев. После применения лазерного метода Карпентье удалось полностью уничтожить раковые клетки в шести случаях, что позволило прожить пациентам еще год. Помимо того, в пяти случаях метастазы не отмечались спустя несколько месяцев после этой операции.
Против рака нанотехнологии
Американские медики из Технологического института штата Джорджия для поимки одиночных раковых клеток применили намагниченные наночастицы.
Джон Макдональд и его коллеги брали частицы из ферромагнитного материала поперечником в 10 нанометров. Они нанесли на их поверхность молекулы пептида, обладающего химическим сходством с белковыми структурами, которые расположены на внешней поверхности клеток раковых опухолей яичника.
В самом начале опыта экспериментаторы трансплантировали эти клетки в брюшную полость лабораторных мышей. После чего в ту же область были введены наночастицы, нагруженные пептидом, многие из которых адресно присоединились к раковым клеткам.
Далее последовала ключевая фаза уникального эксперимента. Лаборанты подносили к брюшку животных постоянный магнит, который притягивал тандемы из раковых клеток и наночастиц и заставлял их смещаться по направлению к кожным покровам. Причем эти клеточные перемещения можно было наблюдать визуально. Для того, чтобы достигнуть такого эффекта, исследователи заблаговременно пометили раковые клетки флюоресцирующими маркерами с зеленым свечением, а наночастицы – красными световыми метками.
Американские специалисты считают, что подобным методом можно выводить из организма блуждающие опухолевые клетки, которые провоцируют раковые метастазы. Но для начала все-таки еще нужно выяснить, какая часть мигрирующих клеток избегает наночастичного пленения, а уж затем поискать возможности к их максимально полному отлову.
Однако при всех победных реляциях при применении нанотехнологий в медицине имеется и негативный опыт. Некоторые исследования выявили канцерогенность у наночастиц, а это значит, что использование нанотехнологий может быть не всегда безопасно для человеческого организма.
Бессмертию мешает технический прогресс?
О высоком риске раковых заболеваний в современном мире красноречиво говорит следующий пример. Многие знают, что в подсветке популярных "Макбуков" задействован арсенид галлия (GaAs). Совсем недавно в американском штате Калифорния этот арсенид галлия (GaAs) был включен в список канцерогенов. Это случилось сразу после того, как Международное агентство по изучению рака (IARC) отнесло данное вещество к канцерогенам.
Макбук.
Сразу возник вопрос: как это обстоятельство отразится на полупроводниковом бизнесе, вовсю использующем этот самый GaAs? Сначала IARC пришло к заключению, что "доказательств канцерогенности арсенида галлия маловато", а после – что "арсенид галлия – канцероген для человека".
Принималось в расчет то, что исследования канцерогенности арсенида галлия для человека не дали убедительных результатов, хотя был замечен некоторый вред этого вещества для животных. Помимо того, хорошо известны механизмы, благодаря которым GaAs способен быть канцерогеном для людей.
Однако, к пользе полупроводниковой промышленности, попадание арсенида галлия в калифорнийский список канцерогенов вряд ли окажет существенное влияние на бизнес. Худшее, чем придется поступиться производителям, – это указывать, что тот или иной товар содержит GaAs. Правда, легче от этого простым потребителям продуктов технического прогресса не сделается.
