Исследователи из NYU Langone Health выявили механизм, благодаря которому блокировка одного-единственного белка может заставить раковые клетки проходить через особый вид клеточной гибели — ферроптоз. Этот процесс активируется при накоплении в клетках высокореактивных молекул и, как показало новое исследование, способен существенно замедлять рост опухолей легких, пишет ScienceDaily.
Ферроптоз — это форма клеточной смерти, которая запускается при избытке железа и реактивных кислородных соединений (ROS). В норме организм использует этот процесс для удаления перестрессованных и поврежденных клеток. Раковые клетки также склонны к накоплению стресса, однако со временем они эволюционировали в механизмы, позволяющие избегать ферроптоза и продолжать делиться даже в неблагоприятных условиях.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые продемонстрировали, что экспериментальный препарат, подавляющий белок FSP1 (ferroptosis suppressor protein 1), значительно ослабляет рост аденокарциномы легких. У мышей, получавших препарат icFSP1, опухоли уменьшались до 80%, а продолжительность жизни животных увеличивалась.
FSP1 — один из ключевых белков, которые помогают опухолевым клеткам уклоняться от ферроптоза. Вмешательство в его работу лишает клетки защиты от накопления ROS, что приводит к их разрушению.
Ферроптоз запускается, когда уровень железа в клетке повышается, что приводит к образованию активных форм кислорода — молекул, которые, вступая в реакцию с белками, липидами и ДНК, разрушают их структуру. В небольших количествах ROS полезны и участвуют в клеточных сигналах, но их избыток вызывает оксидативный стресс и приводит к гибели клеток.
Особенно критично повреждение липидов клеточных мембран — этот процесс является центральным для ферроптоза.
Ученые также сравнили важность FSP1 с другим известным ингибитором ферроптоза — белком GPX4. Исследование показало, что FSP1 играет куда более значимую роль в предотвращении ферроптоза именно в раковых клетках легких, при этом имеет меньшее значение для работы здоровых тканей. Это делает его более привлекательной терапевтической мишенью, поскольку потенциальные побочные эффекты могут быть ниже.
Дополнительно были обнаружены данные о том, что повышенные уровни FSP1 у пациентов с аденокарциномой легких связаны с худшими показателями выживаемости.
Команда ученых планирует развивать линию исследований и оптимизировать ингибиторы FSP1 для дальнейших доклинических и клинических испытаний.
Исследователи также рассматривают возможность использования стратегии индукции ферроптоза и в других видах опухолей, включая рак поджелудочной железы — один из самых трудноизлечимых.