Красноярские ученые проанализировали мировой массив научных работ о биологической роли белка сурвивина в клетках человека и его влиянии на развитие злокачественных новообразований. Исследователи пришли к выводу, что этот протеин перспективен для разработки систем диагностики раковых заболеваний и может стать основой для создания противоопухолевых препаратов. Работа опубликована в журнале «Онкология, гематология и радиология».
Белок сурвивин может отвечать за запуск или отключение процессов самоуничтожения клеток, в частности раковых клеток. В связи с этим он считается весьма перспективным инструментом для диагностики злокачественных новообразований. Более того, исследователи полагают, что этот белок можно использовать для управления клеточной смертью. Если разобраться в механизмах, запускающих этот процесс, то можно подобрать мишени для диагностики и молекулярного контроля роста опухолевых клеток.
Ученые из нескольких научных организаций Красноярска, в том числе Красноярского научного центра СО РАН, проанализировали массив международных научных работ, посвященных белку сурвивину. Они обобщили результаты исследований о влиянии белка на развитие злокачественных новообразований. Многочисленные данные позволяют отнести сурвивин к перспективным инструментам для разработки диагностических аппаратов раковых образований и новых высокоэффективных противоопухолевых препаратов. Эта работа стала первым этапом проекта красноярских ученых по обнаружению и разработке молекулярно-генетических методов диагностики риска рецидивирования немышечно инвазивного рака мочевого пузыря, поддержанного Красноярским краевым фондом науки.
Cурвивин — низкомолекулярный цинк-содержащий протеин, образующийся в организме человека. Основной его функцией считается блокирование гибели опухолевых клеток, которые и продуцируют данный белок. В многочисленных исследованиях ученые отметили патологическую роль этого белка. Чрезмерное образование сурвивина выявляется более чем у половины больных остеосаркомой и запущенной нейробластомой, у половины пациентов с колоректальным раком и лимфомами и у трети больных раком желудка. Кроме того, повышенное количество этого белка обнаруживается при других раковых образованиях, доброкачественных и предопухолевых заболеваниях. Существует также закономерность между уровнем синтеза сурвивина и локализацией, стадией и состоянием опухоли. При этом количественный рост белка часто связан с развитием заболевания.
В связи с этим многие исследователи считают, что сурвивин можно применять для диагностики онкологических заболеваний. В ряде работ было показано, что этот белок значительно улучшил точность прогноза рецидива рака мочевого пузыря. Исследование мутационного профиля гена сурвивина позволило определить полиморфизмы, повышающие генетический риск предрасположенности к злокачественному рецидиву заболевания.
Кроме того, высокое содержание белка, по данным ряда исследований, связано с большей вероятностью развития метастазов и рецидивированием заболевания. Однако сам сурвивин в терапии злокачественных заболеваний использован не будет. Он представляется как перспективная терапевтическая мишень, и в настоящее время разрабатываются различные препараты, воздействующие на данный белок. Они будут блокировать синтез сурвивина либо подавлять действие самого белка.
«Ключевым фактором в формировании опухолей является нарушение функций, связанных с гибелью клеток. Препараты, направленные на активацию этого процесса, способны обеспечить возможность селективного уничтожения раковых клеток. Однако для каждого типа опухолей характерны индивидуальные нарушения процесса гибели клеток. Соответственно, создание препаратов, направленных на возобновление клеточных процессов, может стать рычагом воздействия на такие опухоли», — рассказала Евгения Башмакова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН.
Ученые также отмечают, что белок по-разному ведет себя в опухолевых и неповрежденных клетках. Он блокирует возможность гибели и позволяет опухолевым клеткам разрастаться и изменяться бесконтрольно. Если же применить к этому белку пептид, распознающий сурвивин и «обезоруживающий» его, то опухолевые клетки снова станут «смертными», что может привести к остановке или уменьшению распространения рака. При этом нормальные клетки и ткани не будут подвергаться воздействию. Исследователи предполагают, что оптимальным при лечении рака будет использование антисурвивин-терапии в сочетании с традиционными методами лечения различных видов злокачественных новообразований.
«Выведение из строя сурвивина поставит под угрозу сразу несколько сигнальных сетей, необходимых для поддержания опухоли. Сурвивин важен для образования и прогрессирования опухоли, особенно для отключения функции гибели раковых клеток. В настоящее время известно, что подавление активности сурвивина вызывает спонтанную гибель опухолевых клеток и увеличивает эффективность традиционных методов лечения рака. Сейчас разработано несколько успешных стратегий антисурвивин-терапии. Ряд этих стратегий прошел первые фазы клинических испытаний. Кроме того, направленное подавление сурвивина может осуществляться с помощью устройств доставки лекарственных средств на основе наночастиц в сочетании с биосовместимыми терапевтическими средствами. Но для результата все еще необходимы дальнейшие исследования, посвященные выявлению мишеней сурвивина и определению их биологических функций», — уточняет Евгения Башмакова.
Сейчас ученые Красноярского научного центра СО РАН начали реализацию проекта, финансируемого грантом Красноярского краевого фонда науки, в рамках которого будут изучены диагностический и прогностический потенциал сурвивина и разработаны молекулярно-генетические методы диагностики и стратификации риска рецидивирования немышечно инвазивного рака мочевого пузыря. При этом непосредственное участие в исследованиях будут принимать врачи-онкологи.
«Современная онкология добилась значительных успехов в лечении и диагностике раковых заболеваний. Однако коварство этих заболеваний в том, что на ранних стадиях они протекают практически бессимптомно. Между тем, чем раньше заболевание выявлено, тем успешнее будет лечение. Поэтому проблемы ранней диагностики и поиска маркеров, которые такую диагностику могут обеспечить, являются весьма актуальными. Еще одной проблемой является повторное появление опухоли — иногда после лечения опухоль возникает вновь в еще более тяжелой форме. К сожалению, причины такого развития до сих пор плохо изучены, но научиться его предсказать и правильно подобрать терапию — исключительно важная задача. Мы надеемся, что в результате данного исследования будет разработан высокочувствительный неинвазивный способ выявления онкомаркера сурвивина и определена его диагностическая ценность для раннего выявления рака мочевого пузыря, а также выявлена возможность прогноза повторного проявления этого заболевания с помощью молекулярно-генетического анализа», — прокомментировала доктор биологических наук, заведующий лабораторией Института биофизики СО РАН Людмила Франк.
На фотографиях - Евгения Башмакова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН
Информация и фото
предоставлены Федеральным исследовательским центром
«Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской
академии наук»
