Работа, проведённая в химической лаборатории Университета Альберта, может помочь найти новые и более избирательные методы лечения рака. Профессор Christopher Cairo с соавторами (2014) синтезировали первый в своем роде ингибитор, который предотвращает активность фермента, называемого нейраминидазой. Команда Cairo сотрудничала с научной группой в университете Милана (Италия), которая показала, что нейраминидаза находится в избыточных количествах в клетках глиобластомы, одной из форм опухолей мозга.
В новом исследовании команда из университета Милана изучала ингибитор фермента, который был открыт Cairo. Оказалось, что воздействие этого соединения на раковые стволовые клетки глиобластомы, найденные в опухоли, стимулирует перерождение злокачественных клеток в нормальные. Соединение также вызывает остановку роста этих клеток. Учёные предполагают, что этот механизм может иметь важное значение в лечении опухолей. Результаты этой работы были опубликованы в Nature journal Cell Death & Disease.
«Это первое доказательство того, что избирательный ингибитор нейраминидазы может иметь реальный эффект против раковых клеток человека, — считает Cairo. Это еще не лекарственная форма, но мы думаем, что он может быть использован для создания новых, более селективных препаратов».
Доказательство того, что соединение может успешно подавлять фермент нейраминидазы в раковых клетках- это только первый шаг в определении его потенциала в качестве лечебного средства. В своем нынешнем виде соединение ещё не может быть использовано, так как оно не может проходить через гематоэнцефалический барьер, что затрудняет достижение им опухолевых клеток.
Исследование также показывает, как влияют углеводы на функции клеток. Несмотря на бытующее мнение о том, что глюкоза (сахар в крови) единственно важный углевод в биологии, существует целая область науки- гликобиология, которая стремится понять функции сложных углеводов в клетках и на их мембранах. Углеводные структуры покрывают поверхность клеток, влияя на клеточные взаимодействия.
В результате многолетних исследований ученые определили, что углеводы, найденные на поверхности мембран раковых клеток, очень сильно отличаются от тех, что находятся на нормальных клетках. Например, многие виды рака имеют разное количество конкретных остатков сиаловой кислоты, или могут иметь различные механизмы действия одних и тех же остатков.
«Углеводы на поверхности клеток определяют, как они будут взаимодействовать с другими клетками, что делает важным их значение при раке и других заболеваниях. Таким образом, если мы можем конструировать соединения, которые изменяют эти структуры, мы сможем влиять на эти взаимодействия, — пишет Cairo. Поиск новых целевых ферментов имеет важное значение для этого процесса, и наша работа показывает, что мы можем добиться селективного воздействия этого ингибирующего вещества на нейраминидазу».
На сегодняшний день многие учёные работали над изучением вирусной нейраминидазы. Уникальность работы Cairo с соавторами в том, что они нашли ингибитор этого фермента у человека.
«Сложность в том, что в клетках человека существует четыре различных изофермента. Пока мы смогли изучить роль в развитии рака только одного из них», — сказал он.
Их научные партнёры в этой работе — учёные миланского университета изучали роль конкретного изофермента нейраминидазы в раковых клетках, выделенных от больных. Тестирование соединения, выделенного группой Cairo, показало, что он был селективен для того же изофермента. Это было большой удачей для исследователей.
Коллективы учёных уже работают над улучшением этого соединения, разрабатывают и тестируют существующие и новые ингибиторы с использованием специальных тестовых панелей.
«Мы работаем над этими ферментами около пяти лет. Подтверждением правильности нашей стратегии явилась разработка селективного ингибитора нейраминидазы и применение его на клетках, которые экспрессируют этот фермент — это уже большое достижение для нас» — заключают авторы.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Silvestri, I; Testa, F; Zappasodi, R; Cairo, C W; Zhang, Y et al. (2014) Sialidase NEU4 is involved in glioblastoma stem cell survival // Macmillan Publishers Limited — vol. 5 — p. e1381
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
