Ученые Московского государственного университета совместно с зарубежными коллегами из Китая и Швеции обнаружили новый механизм, который помогает раковым клеткам избегать гибели от лекарственных препаратов. Оказалось, что недостаток кислорода, возникающий в условиях быстрорастущей опухоли, подавляет апоптоз — программируемую клеточную смерть. Статья исследователей, в которой называют причины развития особо опасного рака, невосприимчивого к терапии, опубликована в журнале Chemico-Biological Interactions.
Исследователи сымитировали гипоксию с помощью дефероксамина, являющегося хелатором железа, и обнаружили, что он подавляет гибель раковых клеток кишечника, в норме вызываемую противораковыми препаратами доксорубицином или цисплатином. Это происходит посредством снижения активности p53, что, в свою очередь, уменьшает уровень белков Bax, Bid и Puma.
Быстрорастущие опухолевые клетки легко становятся гипоксическими из-за неспособности сосудистой системы обеспечивать патогенные ткани достаточным количеством кислорода. В результате подавляется митохондриальное окислительное фосфорилирование — главный процесс производства энергии в виде молекул АТФ. Клетки адаптируются к гипоксии благодаря фактора, индуцируемого гипоксией (HIF). HIF стимулирует ключевые процессы производства энергии, не связанные с митохондриями. Кроме того, он подавляет активность митохондрий, подавляя механизмы апоптоза.
Другим важным регулятором клеточной гибели является фактор транскрипции p53, который регулирует производство запускающих апоптоз белков Bcl-2. Эти белки открывают поры во внешней митохондриальной мембране, через которые в цитоплазму клетки попадает цитохром с, активирующий убивающие клетку ферменты. Во многих опухолях р53 либо мутирован, либо его экспрессия подавлена.
Снижение активности Bax, Bid и Puma уменьшала проницаемость мембраны митохондрий и ослабляет гибель клеток через апоптотический путь. Поэтому, чтобы вновь активировать апоптоз, необходимо вновь запустить p53, что можно сделать с помощью новых противоопухолевых препаратов.