Яд или лечение? Мышьяк может помочь лечить рак
Мышьяк печально известен своими вредными свойствами. Однако некоторые соединения мышьяка - в тщательно измеренных дозах - могут использоваться при лечении. Исследователи говорят, что один из таких соединений может даже помочь лечить рак. Мышьяк часто упоминается как канцероген, который является веществом, присутствие которого в окружающей среде человека может привести к развитию рака.
Однако некоторые соединения на основе мышьяка использовались на протяжении всей истории для лечения различных заболеваний.
Один из таких соединений - так называемый триоксид мышьяка (ATO) - все еще используется сегодня, и он фактически получил одобрение Управления по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) под торговым названием Trisenox в 2001 году.
В настоящее время исследователи из медицинского центра Beth Israel Deaconess (BIDMC) в Бостоне, Массачусетс, изучают потенциал ATO в лечении рака.
В частности, д-р. Кун Пин Лу, Сяо Чжэнь Чжоу и его коллеги рассмотрели, как ATO в сочетании с другим существующим препаратом - все-транс-ретиноевой кислотой (ATRA) - можно использовать для фактического лечения промиелоцитарной лейкемии, которая является типом рака крови.
Механизмы, с помощью которых ATO в сочетании с ATRA могут помочь вылечить этот тип лейкемии, неясны, но это исследование проливает свет на то, как эти вещества действуют на клеточном уровне, предполагая, что их взаимодействие может быть полезным при лечении других видов рака, поскольку Что ж.
Их результаты появляются в журнале Nature Communications.
Блокирование и уничтожение ключевого фермента
Исследователи работали с моделями рака лейкемии, молочной железы и печени, и им удалось обнаружить, что комбинация ATO-ATRA уничтожила фермент, известный как Pin1.
Pin1 играет ключевую роль в регулировании сетей сигнализации при раке; он активирует более 40 белков, которые питают опухоли рака, а также блокируют более 20 протеинов, которые обычно подавляют рост опухоли.
Этот фермент является гиперактивным при большинстве видов рака, обнаруженных у людей, особенно в раковых стволовых клетках, которые приводят к росту опухоли и часто могут быть ключевыми для устойчивости рака к традиционным методам лечения.
В этом исследовании ученые заметили, что ATO связывается с Pin1, блокируя его действие и в конечном итоге приводя к ухудшению фермента. В то же время ATRA, который также связывается с Pin1 и деградирует его, облегчает и увеличивает поглощение клеток ATO.
Это приводит к увеличению экспрессии белка, специфичного для клеточных мембран, что повышает поглощение клеток ATO.
При работе с мышами, сконструированными, чтобы не выражать Pin1, исследователи также видели, что грызуны были на самом деле очень устойчивы к раку.
Эти животные не пострадали от побочных эффектов в результате блокировки экспрессии фермента примерно на половину их продолжительности жизни, что предполагает, что нацеливание Pin1 на исходном уровне может быть безопасным подходом.
Будущая работа по устранению недостатков
Д-ра. Чжоу, Лу и коллеги подчеркивают, что их новые результаты могут привести к эффективным стратегиям нацеливания на Pin1, для которых до сих пор не было разработано никаких ингибиторов.
«Отрадно видеть эту комбинацию [ATRA] и [ATO], что моя [лаборатория] обнаружила, что она лечится при лечении острого промиелоцитарного лейкоза, переводит на возможные подходы к лечению других видов рака», - объясняет д-р Pier Paolo Pandolfi, BIDMC, который впервые обнаружил, что комбинированное лечение ATO-ATRA способно вылечить этот тип рака крови.
«Действительно, - добавляет он, - интересно предположить, что эта комбинация может даже оказаться целебной в других типах опухолей, которые еще предстоит обнаружить».
Тем не менее, команда отмечает один из недостатков комбинированного лечения ATO-ATRA, а именно, что у ATRA очень короткий период полувыведения у людей.
«Мы и другие подтвердили способность [ATRA] ингибировать функцию Pin1 при раке молочной железы, раке печени и острой миелоидной лейкемии, а также при волчанке и астме», - отмечает доктор Лу.
К этому он добавляет предупреждение: «[H], однако, клинические применения [ATRA], особенно в твердых опухолях, были сильно ограничены его очень коротким периодом полураспада 45 минут у людей».
Авторы, тем не менее, надеются, что результаты исследования обеспечат достаточную мотивацию для будущих исследований, направленных на разработку более долгоживущих, более устойчивых ATRA.
«Наши результаты стимулируют развитие более длительного периода полувыведения [ATRA] в сочетании с [ATO] или другими более мощными ингибиторами Pin1, поскольку они могут предложить многообещающий новый подход к борьбе с широким спектром видов рака без общей токсичности, как доказано в лечении" острый промиелоцитарный лейкоз », - говорит д-р Лу.