Прорыв лейкемии: ключ молекулы крови к лечению АМЛ

Прорыв лейкемии: ключ молекулы крови к лечению АМЛ

Только в 2014 году, по данным Программы эпиднадзора, эпидемиологии и конечных результатов Национального института рака (NCI), лейкемией заболело около 387 728 человек в Соединенных Штатах.

Острая миелоидная лейкемия (ОМЛ) является особенно агрессивной формой рака, поражающей кровь и костный мозг. По данным НЦИ, в 2017 году будет зарегистрировано около 21 380 случаев ПОД/ФТ, и около 10 590 смертей среди взрослого населения будут вызваны этими действиями.

Детская исследовательская больница Святого Иудеи в Мемфисе сообщает, что ежегодно около 500 детей диагностируются на наличие ПОД, и хотя это может показаться незначительным числом, ПОД также является наиболее распространенным видом второго типа рака, развиваемого у детей.

Новое исследование, проведенное под руководством доктора Джона Шуэца из Детской научно-исследовательской больницы Святого Иуда, позволило сделать прорыв в определении того, что позволяет AML выжить в этой системе.

Производство драгоценных камней поддерживает ПОД/ФТ

Ученые обнаружили, что гема, химическая структура которой содержится в гемоглобине, является ключом к пониманию того, почему АМЛ сохраняется в системе, и что она может также обеспечить новый путь лечения этого типа лейкемии. Результаты недавно были опубликованы в JCI Insight.

Помимо того, что гема играет роль гемоглобина в переносе кислорода, она также участвует в переносе электронов, который поддерживает клеточное дыхание, позволяя преобразовывать кислород в углекислый газ и выделять энергию.

Исследователи обнаружили, что производство геммы поддерживает прогрессирование AML, и что подавляя его синтез, раковые клетки могут быть нейтрализованы.

Д-р Шуэц подчеркнул важность этого открытия, отметив, что ранее не было выявлено четкой связи между производством геммы и лейкемией. Он говорит: «Абсолютно ничего не было известно о роли биосинтеза гемы до нашей работы.»

Первым шагом в определении ключевой роли гема при лейкемии было проведение тщательного поиска с использованием базы данных Иудеи, с целью выявления дополнительных генов, активируемых особо агрессивной формой АМЛ.

Этот вирулентный AML «питается» онкогеном MYCN, который играет ключевую роль в делении клеток и самоуничтожении клеток. В результате поиска в базе данных ученые обнаружили, что другой ген, называемый UROD, который стимулирует выработку гемы, является гиперактивным в случае пациентов с лейкемией.

По словам д-ра Шуэца, еще одним важным выводом в этом контексте было то, что лейкемии, вызванные геном MYCN, который показал особенно высокую активность UROD, были особенно агрессивными и приводили к смерти пациентов.

Лабораторные исследования показали, что клетки с аномальной активностью MYCN поглощают большее количество кислорода, что зависит от выработки гема к самообновлению. При этом исследователи также обнаружили, что при предотвращении производства гематома самообновление, которое эффективно замедляет прогрессирование лейкемии, происходит и за счет его возобновления.

Потенциальные пути лечения

Самообновление также может быть предотвращено путем ингибирования белка, который удаляет компонент гемы из клеток. Это приводит к накоплению токсичных для раковых клеток молекул, что и приводит к их разрушению. Также важно, что блокировка этого белка в здоровых клетках не имела негативного влияния.

В доклиническом исследовании исследователи рассмотрели эффект удаления гена MYCN. Они отмечают, что при таком подходе прогрессирование лейкемии замедлилось, а вероятность выживания возросла.

Также было установлено, что лейкемия может быть вылечена в доклинических моделях путем ингибирования белка и нарушения выработки гемы. Д-р Шуэц объясняет, что в своем исследовании он предлагает два новых подхода к лечению ПОД/ФТ.

» Одним из них было бы нацеливание УРОД, что позволило бы снизить биосинтез геммы. […] Другая стратегия заключается в том, чтобы использовать лекарства для ингибирования протеина разгрузочного клапана и одновременно вводить химическое вещество, которое является предшественником гема. Это может привести к накоплению токсичных молекул, которые являются частью пути синтеза геммы.»

Доктор Джон Шуэц.

По мнению ученых, эти выводы имеют еще более далеко идущие последствия. Они предполагают, что аналогичные стратегии лечения могут быть применены и к другим видам рака, зависящим от перепроизводства геммы, таким как тип медуллобластомы.

В будущем доктор Шуэц и его коллеги стремятся получить еще более подробное представление о роли гема в ПОД/ФТ, изучая вопрос о том, могут ли другие клеточные роли гема играть важную роль в развитии лейкемии.

Исследователи также хотели бы протестировать методы лечения, подавляющие активность UROD, чтобы узнать, могут ли они препятствовать AML.