Злоякісну пухлину можна приспати, не втручаючись у клітинну ДНК - можна просто відключити білки, які допомагають клітинам ділитися.
Звичайні методи протиракової терапії націлені на те, щоб пошкодити ДНК ракових клітин. Це може бути жорстке іонізуюче випромінювання, як при радіотерапії, або якесь речовина-мутаген, як в хіміотерапії; у будь-якому випадку в ДНК виникають множинні розриви, з якими клітина не може розмножуватися - у неї просто не вийде правильно скопіювати свою ДНК для дочірніх клітин, та й взагалі гени з ушкодженнями працювати не можуть.
Звичайно, є спеціальні ремонтні системи, але у ракових клітин такі системи часто спочатку пошкоджені - адже і самі злоякісні пухлини виникають через невідремонтовані дефекти в геномі. Ліки та опромінення псують ДНК ще сильніше, щоб навіть ракова клітина не змогла вижити.
Однак такі засоби пошкоджують не тільки ракові, а й здорові клітини - побічні ефекти від радіотерапії та хіміотерапії бувають досить і досить важкими. Тут можна, з одного боку, спробувати організувати адресну доставку: зробити прилад для опромінення, який можна було б налаштувати строго на область пухлини, або зробити якісь частинки з лікарською начинкою, які накопичувалися б тільки в злоякісних клітинах, вивільняючи в них ліки. З іншого боку, можна піти іншою дорогою і діяти на рак, не руйнуючи ДНК.
Часто клітини перероджуються в пухлинні від того, що в них через мутації стають занадто активні певні білки - зазвичай ті, що допомагають клітці ділитися. Одні з найвідоміших таких білків - KAT6A і KAT6B. Про KAT6A зазвичай говорять у зв'язку з гострим мієлоїдним лейкозом, KAT6B пов'язаний з цілою низкою різних пухлин.
Все починається з того, що через хромосомні перебудови гени KAT6A і KAT6B опиняються на чужій хромосомі, де у них немає звичних регуляторів і молекулярних «гальм» - і в результаті вони починають працювати з такою силою, з якою не працювали на колишньому місці. Сенс же їх роботи в тому, щоб керувати активністю інших генів.
Не вдаючись у подробиці, нагадаємо, що ДНК у клітинах завжди знаходиться в комплексі з особливими білками - гістонами. Деякі ділянки ДНК сильно упаковані за допомогою гістонів і недоступні для молекулярних машин, що зчитують генетичну інформацію; інші дільниці ДНК, навпаки, відкриті для роботи. Є спеціальні ферменти, які хімічно модифікують гістони-пакувальники, так що вони то відкривають ДНК до загального доступу, то закривають. І ось KAT6A і KAT6B якраз відкривають для роботи ті гени, від яких залежить розмноження клітини.
Співробітники Інституту медичних досліджень Уолтера і Елізи Холл разом з колегами з Мельбурнського університету, Університету Монаша та інших наукових центрів у минулому намагалися вимикати сам ген KAT6A, і виявилося, що з вимкненим KAT6A хворі тварини живуть учетверо довше.
Але якщо все-таки не втручатися в ДНК? У новій статті, опублікованій в Nature, дослідники описують дві речовини, які вибірково пригнічують активність білків KAT6A і KAT6B - обидві речовини випробовували на клітинних культурах і на тварин: на рибах з карциномою печінки і на мишах з лімфомою.
У всіх випадках злоякісні клітини переставали ділитися, ніби засинаючи, однак сон цей виявлявся вічним. Ракова клітина, взагалі-то, нічого іншого не вміє, крім як розмножуватися, і все у неї націлене на поділ. Якщо їм заборонити ділитися, вони починають старіти: вони синтезують менше білків, у них знижується енергообмін, в них накопичується біохімічне сміття. У старіючих клітинах може включитися програма клітинного самогубства - щоб клітина загинула акуратно, не заважаючи оточуючим; якщо ж така програма не включається, їх знищує імунітет.
Поки що автори роботи побачили, як ракові пухлини зупиняються в зрості і як їхні клітини починають старіти. І варто ще раз зазначити, що це вдалося зробити, не портя їм ДНК.
Звичайно, виникає питання, як до таких речовин, які забороняють ділитися, поставляться інші, здорові клітини, які теж зберігають здатність до розмноження, на зразок стовбурових.
Втім, обидві експериментальні молекули діють звернемо, тобто, коли пухлина зникне, звичайні клітини (якщо їх теж «поставили на паузу») можуть повернутися до звичайного життя. Правда, тут знадобитися засіб, який допоможе позбутися від пухлини, так що такі препарати, якщо вони з'являться в клінічній медицині, будуть використовувати, очевидно, з іншими засобами - наприклад, прискорюючими старіння і поїдання ракових клітин імунними.