Раковым клеткам подложили генную бомбу
Генетики снова атакуют рак при помощи генной терапии. Правда, на этот раз им удалось сделать полезный для клетки ген ядовитым. И раковая клетка умерла.
На сей раз атаковать рак при помощи генотерапии попытались биологи из Рочестерского университета (University of Rochester) -- доцент Вера Горбунова и ее команда. Они изменили один из генов раковых клеток так, что он стал для них смертельно опасен. А здоровые клетки при этом остались невредимыми. Правда, пока испытания метода прошли только на клеточной культуре.
Ученые исследовали ген Rad51, который в норме принимает участие в ремонте поврежденной ДНК. Их заинтересовал тот факт, что в клетках раковой опухоли этот ген в пять раз более интенсивно работает, чем в клетках здоровой ткани. Раковые клетки безостановочно размножаются, и ген Rad51 экспрессируется с повышенной частотой, работая «сверхурочно», пытаясь починить неизбежно возникающие при делении клетки поломки ДНК.
Чтобы проследить за поведением гена, биологи заменили некоторые его участки на маркированную ДНК. А затем, говорит Вера Горбунова, она решила, что студент перепутал пробирки. Но при повторении теста результат подтвердился: измененный ген начал работать в раковых клетках в 12,5 тысячи раз сильнее, чем в здоровых клетках. Вера Горбунова предполагает, что вместе с вырезанными участками ген Rad51 лишился регуляторных элементов, которые держали под контролем его экспрессию. Причем здоровые и раковые клетки по-разному отреагировали на отсутствие этих участков. Если здоровые клетки измененный ген не воспринимали и фактически игнорировали, то в раковых клетках, напротив, на его пути снимались все барьеры, и происходил фактически неконтролируемый синтез белка.
Этот результат навел ученых на мысль, что ген можно использовать в специфической терапии рака. Для этого нужно полезный ген, ремонтирующий ДНК, превратить в смертельное оружие. В него вставили фрагменты дифтерийного токсина, создав «токсичную бомбу» против раковых клеток. В клеточной культуре «бомба» сработала, ее проверили на культурах клеток рака груди, фибросаркомы и рака шейки матки.
«Мы увидели, что измененный ген Rad51 эффективно убивает раковые клетки и минимально затрагивает здоровые, -- говорит Вера Горбунова. – Эффект оказался даже сильнее, чем мы могли себе представить».
Сейчас команда исследователей работает вместе с микробиологами и иммунологами над тем, чтобы вставить измененный ген в ослабленный вирус. Вирус в генной терапии используют как вектор для переноса нужного генетического фрагмента, поскольку он внедряется в клетку и вместе со своим геномом вносит терапевтическую генную конструкцию. В случае успеха ученые попытаются вылечить рак у мышей при помощи генно-измененного вируса. В экспериментах на животных надо ответить на ключевой вопрос, не будет ли высокая доза вещества, достаточная для уничтожения раковых клеток, поражать также и здоровые клетки, несмотря на тысячекратную разницу в генной экспрессии.
Если испытания на животных пройдут успешно, говорят ученые, то откроются большие перспективы в лечении рака: не исключено, что для его лечения будет достаточно одной инъекции.
