Почему рак часто оказывается сильнее самых современных методов лечения? Почему после, казалось бы, эффективной химиотерапии, болезнь возвращается с новой силой, уже невосприимчивая к препаратам? Ответ на эти вопросы кроется в самой природе злокачественных клеток и их способности к адаптации. Недавнее исследование канадских учёных проливает свет на фундаментальные механизмы, с помощью которых опухоли — включая рак груди — обходят терапевтические барьеры.
Учёные медицинского факультета Оттавского университета под руководством профессора Дамиена Д’Амура обнаружили, как клетки с повреждённой ДНК способны «обмануть» защитные системы организма и продолжать деление, накапливая всё больше мутаций. В центре этого процесса — центросомы, ранее считавшиеся исключительно структурами, обеспечивающими правильное распределение хромосом при делении. Теперь выяснилось, что они играют куда более активную роль — участвуют в принятии клеткой «решения» о делении даже при наличии критических повреждений ДНК.
Ключевым элементом этого механизма является фермент PLK1 — Polo-подобная киназа 1. Это регулятор клеточного цикла, который в норме координирует процессы подготовки клетки к делению. Исследование показало, что если PLK1 накапливается в центросомах, клетка получает ложный «сигнал» о возможности деления, несмотря на наличие неустранимых повреждений ДНК. Это, в свою очередь, ведёт к образованию генетически нестабильных, но активно размножающихся клеток — то есть к классическому сценарию развития агрессивных форм рака.
Эти результаты особенно актуальны для понимания причин неэффективности лечения рака груди и других опухолей, в которых повреждение ДНК — основной терапевтический приём. Химио- и радиотерапия направлены именно на разрушение генетического материала раковых клеток. Однако если те способны приспособиться к повреждениям и продолжать деление, то эффективность лечения резко снижается, и развивается устойчивая к терапии опухоль.
Команда учёных предложила потенциально эффективную стратегию вмешательства: химическое ингибирование PLK1, которое блокирует возможность клеток адаптироваться к повреждению ДНК. Такое ингибирование может усилить чувствительность опухолевых клеток к терапии и предотвратить развитие лекарственной устойчивости. Результаты, полученные сначала на дрожжах — модельных организмах с хорошо изученной генетикой, — затем были подтверждены и в эукариотических клетках, приближенных к человеческим.
Важным этапом в этом научном прорыве стала многолетняя работа аспирантки Лоренс Ланглуа-Лемей, начавшаяся ещё в 2017 году. Используя системный подход и современные инструменты Института системной биологии Оттавского университета, она выявила, что PLK и его аналоги играют критическую роль в процессе клеточной адаптации к повреждению ДНК. Её дальнейшая работа в рамках докторской диссертации позволила связать этот механизм с развитием терапевтической резистентности, что сделало возможным предложить новую цель для противораковой терапии.
В перспективе команда планирует перейти к клиническому этапу — проверке действия ингибиторов PLK1 на опухолевых клетках человека. Это может открыть путь к созданию лекарств нового поколения, способных существенно повысить эффективность существующих методов лечения, особенно при опухолях, таких как рак груди, где генетическая нестабильность и устойчивость к терапии особенно часто приводят к рецидивам и летальному исходу.
Среди основных выводов исследования: повреждение ДНК само по себе не гарантирует остановку деления опухолевых клеток; центросомы играют сигнальную роль в решении о делении клеток при повреждениях; PLK1 — ключ к запуску ложной адаптации и устойчивости к терапии; блокировка PLK1 может стать эффективным методом борьбы с терапевтической резистентностью.
Понимание этих процессов может сыграть решающую роль в борьбе с наиболее агрессивными и устойчивыми формами рака, включая рак груди. Новый подход объединяет глубокую молекулярную биологию и клинические потребности, открывая путь к прецизионной терапии, способной прервать цикл злокачественного перерождения.
А затем «Добавить на главный экран». 