Активное вещество, которое известно уже 30 лет, может неожиданно превратиться в луч надежды для тех, у кого диагностировали опухоль глаз. Об этом свидетельствует исследование, проведенное научными специалистами из Университетов Бонна и Магдебурга совместно с американскими коллегами. Результаты опубликованы в журнале «Science Signaling.» Листья растений, в которых содержится исследуемое вещество, встречаются редко: в Рождество его можно найти в любом садовом центре с хорошим ассортиментом товаров.
Coralberry или Снежноягодник украшает многие немецкие гостиные в зимние месяцы. В это время года у него появляются ярко-красные плоды, которые делают его популярным декоративным растением. Растение, родом из Кореи, удивительно устойчиво к насекомым: его листья содержат бактерии, которые производят естественный инсектицид-токсин с загадочным названием FR900359, сокращенно FR.
Этот токсин вскоре может стать звездой в совершенно другой области: как потенциальный препарат против увеальной меланомы, наиболее распространенного и агрессивного варианта рака глаз. FR уже некоторое время находится в центре внимания фармацевтических исследований: «вещество ингибирует важную группу молекул в клетках, белки Gq», — объясняет профессор доктор Эви Костенис из Института Фармацевтической Биологии Боннского Университета.
Белки Gq выполняют в клетке ту же функцию, что и городской центр по экстренным ситуациям: когда в центр управления поступает вызов, он сообщает об этом в полицию, скорую помощь и пожарную охрану. С другой стороны, белки Gq могут быть активированы определенными управляющими сигналами. В своей активированной форме они включают или выключают различные метаболические пути. Однако, клетка не должна постоянно менять свое поведение. Поэтому белки Gq дезактивируются через короткое время.
Однако при увеальной меланоме крошечная мутация предотвращает возвращение двух важных белков Gq в неактивное состояние. Таким образом, они остаются постоянно активными — это как если бы центр управления постоянно посылал аварийные машины к источнику пожара, даже если пожар был уже потушен в течение нескольких дней. Из-за этой неисправности, клетки, содержащие мутации, начинают бесконтрольно делиться.
«FR может остановить эту деятельность», — говорит Костенис. — Этого никто не ожидал. «В течение некоторого времени было известно, что FR может предотвратить активацию белков Gq. Вещество «цепляется» за белки и гарантирует, что они остаются в неактивной форме. Общее понимание было что FR игнорирует все протеины Gq которые уже были активированы. «Поэтому казалось невозможным, чтобы вещество было эффективным в мутированных и, следовательно, постоянно активных белках Gq», — подчеркивает д-р Эвелин Гаффал.
Крепкая хватка на белке, вызывающем рак
Доктор Эвелин Гаффал недавно перевелась из Университета Бонна в Университет Магдебург. Там ее исследования включают в себя стратегии борьбы с раком кожи. «Мы также использовали FR в наших экспериментах и были удивлены, обнаружив, что он подавляет пролиферацию раковых клеток», — объясняет она. Ученые теперь также знают, почему это так: мутированные белки Gq также иногда возвращаются в свою неактивную форму. Как только это происходит, FR900359 вмешивается и крепко захватывает молекулу. В результате со временем все больше и больше белков Gq последовательно выводятся из своего активированного состояния навсегда.
FR уже доказал свою эффективность в клеточных культурах и в экспериментах с мышами, страдающими от рака. Но есть еще несколько препятствий, которые нужно преодолеть, прежде чем применение на людях станет возможным. Прежде всего, вещество должно достичь опухолевых клеток точно, не задевая другие ткани. «Белки Gq принимают жизненно важные функции практически везде в организме», — объясняет профессор Костенис. «Если мы хотим, чтобы FR убивал только опухолевые клетки, мы должны сделать так, чтобы лекарство попадала прямо туда. Однако это проблема, с которой приходится сталкиваться и многим другим химиотерапевтам.»
FR был впервые выделен 30 лет назад японскими исследователями. Прошло еще 25 лет, прежде чем его биологические свойства были описаны — ни кем иным, как исследовательскими группами во главе с профессором Габриэле М. Кенигом и профессором Эви Костенис из Института Фармацевтической Биологии Боннского Университета. Эта работа в настоящее время является основой для исследовательской группы Немецкого Исследовательского Фонда (DFG) по группе белков G и возможности их фармакологического применения.
Источник: University of Bonn