Ученые раскрыли механизм выживания раковых клеток при химиотерапии

Исследователи обнаружили, что связанный с раком белок MYC помогает клеткам опухоли восстанавливать повреждения ДНК, включая повреждения, вызванные химиотерапией. Блокировка этого скрытого механизма выживания может сделать трудноизлечимые виды рака, такие как рак поджелудочной железы, гораздо более уязвимыми. Источник: AI/ScienceDaily.com

Ученые выяснили, что мощный белок, связанный с раком, не только стимулирует рост опухоли. Он также помогает раковым клеткам выживать, восстанавливая поврежденную ДНК. Это открытие может в конечном итоге улучшить методы лечения некоторых из самых смертоносных видов рака.

Исследование, опубликованное в журнале Genes & Development, было сосредоточено на белке MYC, который аномально активен в большинстве видов рака у человека. Исследователи из Орегонского университета здоровья и науки (OHSU) обнаружили, что MYC напрямую помогает устранять опасные разрывы в ДНК, позволяя опухолевым клеткам восстанавливаться после химиотерапии и других методов лечения, направленных на их уничтожение.

Помогая раковым клеткам восстанавливать эти повреждения, MYC может способствовать устойчивости к лечению и ухудшению прогноза для пациентов.

«Наша работа показывает, что MYC не просто помогает раковым клеткам расти — он также помогает им выживать при некоторых видах лечения, предназначенных для их уничтожения», — заявила старший автор исследования Розали Сирс, доктор философии, руководитель кафедры исследований рака имени Кристы Л. Лейк и содиректор Центра по лечению рака поджелудочной железы Брендена-Колсона при OHSU.

Габриэль Кон, доктор философии, первый автор исследования, провел эту работу в лаборатории Сирс в OHSU. Сейчас он является постдокторантом в Вюрцбургском университете.

«Эти результаты особенно актуальны для агрессивных видов рака, таких как рак поджелудочной железы, где активность MYC часто очень высока», — сказал он. «Опухолевые клетки при этих видах рака испытывают значительные повреждения ДНК и репликативный стресс, но они продолжают выживать и расти. Наша работа предполагает, что MYC помогает этим клеткам справляться со стрессом, активно стимулируя восстановление ДНК».

Ученые изучают MYC на протяжении десятилетий из-за его ключевой роли в развитии рака. В норме этот белок работает внутри ядра клетки, включая гены, которые управляют ростом и метаболизмом клеток.

Новое исследование выявило еще одну, ранее не до конца понятую функцию. Когда ДНК повреждается — будь то из-за быстрого роста опухоли или из-за лечения рака — модифицированная версия MYC перемещается непосредственно к месту повреждения и помогает собрать белки, необходимые для восстановления.

«Это нетрадиционная, или неканоническая, роль MYC», — сказала Сирс. «Вместо контроля активности генов он физически перемещается к местам повреждения ДНК и помогает привлекать белки для восстановления».

Этот процесс восстановления может помочь раковым клеткам выжить в условиях, которые в противном случае убили бы их.

Восстановление ДНК обычно необходимо для здоровых клеток. Однако оно создает проблему в терапии рака, поскольку многие методы лечения основаны на нанесении непоправимых повреждений ДНК опухоли. Химиотерапия и облучение полагаются на то, чтобы перегрузить раковые клетки повреждениями ДНК. Если опухолевые клетки могут быстро восстановить эти повреждения, они могут пережить лечение и продолжить рост.

«Методы лечения рака часто зависят от того, насколько сильно они могут повредить ДНК опухолевых клеток», — сказала Сирс. «Если раковая клетка очень хорошо умеет исправлять эти повреждения, она может пережить лечение и продолжать расти».

Исследователи обнаружили, что клетки, содержащие активную, модифицированную форму MYC, восстанавливали повреждения ДНК более эффективно и с большей вероятностью выживали в стрессовых условиях, включая воздействие препаратов, повреждающих ДНК.

Эффект был особенно заметен при раке поджелудочной железы, одной из самых смертоносных форм заболевания. Используя данные об опухолях и клетки рака поджелудочной железы, полученные от пациентов, команда обнаружила, что виды рака с высокой активностью MYC также демонстрируют повышенную активность по восстановлению ДНК и связаны с худшими исходами для пациентов.

«При раке поджелудочной железы MYC, по-видимому, помогает опухолям переносить экстремальный стресс», — сказала Сирс. «Этот стресс возникает из-за быстрого роста, плохого кровоснабжения и химиотерапии».

Исследование также поддерживает текущие усилия OHSU по разработке методов лечения, нацеленных на MYC — то, что ученые когда-то считали невозможным. MYC долгое время считался «не поддающимся лекарственному воздействию», поскольку его структура затрудняет связывание с ним лекарств без воздействия на здоровые клетки. Однако исследователи полагают, что новая идентифицированная роль MYC в восстановлении ДНК может обеспечить более точный способ воздействия на этот белок.

«MYC — один из двух наиболее важных онкогенов во всех видах рака человека», — сказала Сирс. «Если мы сможем помешать роли MYC в восстановлении ДНК, не отключая при этом все, что делает MYC в здоровых клетках, мы, возможно, сможем сделать раковые клетки более уязвимыми для лечения».

Исследователи OHSU уже изучают первый в своем классе ингибитор MYC в рамках «окна возможностей». В этом краткосрочном исследовании пациенты с запущенным раком поджелудочной железы проходят биопсию до и после приема препарата под названием OMO-103. Цель — лучше понять, как блокировка MYC изменяет опухоли у реальных пациентов.