Учёные из Вейл Корнелл Медисин (Weill Cornell Medicine) разработали экспериментальное соединение, которое высвобождает небольшие контролируемые количества монооксида углерода — газа, известного как угарный газ. В доклиническом исследовании оно подавляло рост метастазов при моделях рака поджелудочной железы и тройного негативного рака молочной железы. Работа опубликована в журнале Advanced Science.
Важно: это не лечение для пациентов и не повод применять угарный газ самостоятельно. Угарный газ в высоких концентрациях смертельно опасен. В исследовании речь идёт о специально созданном пролекарстве — неактивном соединении, которое после введения в организм превращается в активную форму и высвобождает очень малые дозы вещества под контролем.
Почему учёные заинтересовались угарным газом
Угарный газ обычно воспринимается только как токсичный газ, который может вызвать тяжёлое отравление. Но организм человека сам вырабатывает небольшие количества монооксида углерода в ходе нормальных биохимических процессов. В малых дозах эта молекула может участвовать в передаче сигналов между клетками и влиять на воспаление, сосудистые реакции и стрессовые процессы.
Старший автор исследования Нэнси Ду (Nancy Du) и её команда ранее показали, что низкие дозы монооксида углерода могут тормозить метастатическое прогрессирование в доклинических моделях рака. Главная проблема заключалась в доставке: вдыхание угарного газа трудно точно контролировать, а это создаёт серьёзные риски безопасности.
Другие экспериментальные молекулы, высвобождающие монооксид углерода, часто содержали металлы — например рутений, марганец или железо. После высвобождения газа они могли оставлять потенциально токсичные металлсодержащие продукты. Новая молекула CO-116 создана как безметалльное пролекарство, чтобы обойти это ограничение.
Что проверяли в исследовании
Исследователи тестировали CO-116 на нескольких мышиных моделях рака поджелудочной железы и тройного негативного рака молочной железы. Тройной негативный рак молочной железы — агрессивный подтип опухоли, в клетках которого обычно отсутствуют три распространённые терапевтические мишени: рецепторы эстрогенов, рецепторы прогестерона и рецептор HER2. Из-за этого выбор лечения часто более ограничен.
Главная задача состояла не в том, чтобы уменьшить первичную опухоль, а в том, чтобы остановить метастазирование. Метастазы — это вторичные опухолевые очаги, которые образуются, когда отдельные раковые клетки покидают первичную опухоль, выживают в организме и закрепляются в других органах.
Даже после операции и химиотерапии микроскопические опухолевые клетки могут сохраняться и позднее давать рецидив. Поэтому препараты, которые безопасно мешают метастазам формироваться, остаются одной из самых важных целей онкологии.
Меньшие дозы, но чаще
В опытах CO-116 значительно снижал рост метастатических опухолей в печени и лёгких. При этом исследователи не наблюдали признаков токсичности, потери массы тела или изменений поведения у животных.
Интересная деталь: схема введения оказалась важнее, чем просто суммарная доза. Более частые небольшие дозы работали лучше, чем та же общая доза, введённая одним крупным еженедельным введением.
Первый автор работы Тяньтянь Чжан (Tiantian Zhang) отметила, что время и частота введения могут быть критически важны для дальнейшей разработки таких препаратов.
Как CO-116 мешал раковым клеткам мигрировать
Авторы также описали возможный механизм действия. CO-116 снижал уровень белка HRG1. Этот белок помогает клеткам импортировать гем — железосодержащую молекулу, необходимую для многих клеточных функций.
Гем важен для нормальной биологии клетки, но опухолевые клетки могут использовать связанные с ним пути для роста, выживания и миграции. Миграция раковых клеток — один из этапов метастазирования: клетка должна двигаться, проникать в ткани и закрепляться в новом органе.
Когда уровень HRG1 снижался, нарушался сигнальный путь, который способствует перемещению опухолевых клеток и росту метастазов.
HRG1 может стать мишенью и биомаркером
Чтобы проверить роль HRG1, исследователи генетически изменяли раковые клетки. Когда уровень HRG1 повышали, клетки становились более агрессивными и хуже отвечали на лечение, основанное на монооксиде углерода. Когда активность HRG1 снижали, метастатический рост заметно замедлялся как в моделях рака поджелудочной железы, так и в моделях рака молочной железы.
Это делает HRG1 потенциальной терапевтической мишенью. Кроме того, в будущем он может стать биомаркером — признаком, по которому можно заранее оценить, у каких пациентов подобный подход теоретически может сработать лучше.
Но до такого применения ещё далеко. Пока данные получены в доклинических моделях, а не в испытаниях у людей.
Где такое лечение могло бы применяться
Если безопасность и эффективность подтвердятся, CO-116 или похожие молекулы могут рассматривать как адъювантную терапию. Так называют лечение, которое назначают после основного этапа — например операции или химиотерапии — чтобы снизить риск возврата болезни.
Для рака поджелудочной железы и тройного негативного рака молочной железы это особенно важно. Эти опухоли часто имеют высокий риск рецидива и метастазирования, даже если на первом этапе удаётся добиться ответа на лечение.
Однако будущие исследования должны ответить на несколько ключевых вопросов: насколько безопасна длительная доставка малых доз монооксида углерода, какая схема введения оптимальна, сохраняется ли противометастатический эффект после прекращения лечения и можно ли предсказать ответ по уровню HRG1.
Почему к результатам нужно относиться осторожно
Исследование открывает новое направление, но не меняет текущие стандарты лечения. Пациентам с раком поджелудочной железы или раком молочной железы нельзя использовать угарный газ, газовые смеси, непроверенные добавки или экспериментальные вещества вне клинических исследований.
Главная ценность работы — в самой идее контролируемой доставки малых доз сигнальной молекулы без токсичных металлсодержащих остатков. Если этот подход окажется безопасным у людей, он может дополнить существующие методы лечения и помочь решать одну из самых трудных задач онкологии — предотвращение метастазов.
Похожая проблема уже обсуждалась в исследованиях других опухолей: ранее МКБ-11 писал о том, как раковые клетки молочной железы могут выживать во время метастазирования.
Литература
Zhang T., Chen X., Yang X., Gori M., Kumar R., Wang B., Du Y.-C. N. A Metal-Free Carbon Monoxide Prodrug Suppresses Metastasis of Pancreatic and Breast Cancer // Advanced Science. 2026. DOI: 10.1002/advs.202519898.