Специалисты из Медицинской школы Джонса Хопкинса в Балтиморе (штат Мэриленд, США) разработали препарат, который убивает опухоли, ингибируя некоторые ферменты, позволяющие раковым клеткам потреблять глютамин[1]. В результате они просто умирают от голода.
Чтобы поддерживать свой безудержный рост раковые клетки интенсивно поглощают питательные вещества. Важнейшим из них является аминокислота глютамин, которая обеспечивает опухолям строительный материал для синтеза новых клеток, включая белки и липиды. «Обжорство» не только помогает раковым новообразованиям быстро расти, но и защищает их от атак иммунной системы. Продукты метаболизма создают вокруг опухоли кислую и лишенную кислорода среду, своеобразный ров, который не могут преодолеть иммунные клетки.
Начиная с 1950-х годов, исследователи пытались разрабатывать лекарства для блокирования метаболизма раковых клеток. Одним из таких препаратов было бактериальное соединение, называемое DON, которое ингибировало ферменты, позволяющие раковым клеткам использовать глютамин. Однако клинические испытания первой версии этого препарата провалились – он вызывал сильную тошноту и рвоту.
Чтобы устранить эти дефекты специалисты из Медицинской школы Джонса Хопкинса изменили способ доставки препарата. Они дополнили действующее вещество двумя химическими группами, которые поддерживают его в инертном состоянии, пока он не достигнет опухоли. Оказавшись поблизости от раковых клеток, под воздействием выделяемых ими ферментов эти «молекулярные наручники» открываются и высвобождают DON.
В ходе клинических испытаний препарата, проведенного на мышах, результаты которого были опубликованы в журнале Science, он показал свою эффективность против несколько видов рака. К примеру, у мышей из контрольной группы, которые не получали лечение, за три недели опухоли толстой кишки выросли более чем в пять раз, тогда как у животных, получавших DON, они практически исчезли.
В ходе испытаний исследователи обнаружили, что препарат не только подавляет метаболизм глютамина, но и мешает раковым клеткам усваивать другие питательные вещества, например, глюкозу.
В то же время, DON не оказывал негативного влияния на Т-клетки, а даже, напротив, стимулировал их. Эксперименты ученых показали, что Т-клетки, лишенные глютамина, просто переключаются на альтернативный источник питания, необходимый для синтеза ДНК и других ключевых молекул, тогда как опухолевые клетки сделать этого не могут.
Таким образом, соединение DON, следующая стадия клинических испытаний которого должна начаться уже весной, не только препятствует росту раковых клеток, но и лишает их возможности уклоняться от атак иммунной системы.
- Glutamine blockade induces divergent metabolic programs to overcome tumor immune evasion BY ROBERT D. LEONE, LIANG ZHAO, JUDSON M. ENGLERT, IM-MENG SUN, MIN-HEE OH, IM-HONG SUN, MATTHEW L. ARWOOD, IAN A. BETTENCOURT, CHIRAG H. PATEL, JIAYU WEN, ADA TAM, RICHARD L. BLOSSER, EVA PRCHALOVA, JESSE ALT, RANA RAIS, BARBARA S. SLUSHER, JONATHAN D. POWELL. PUBLISHED ONLINE07 NOV 2019, DOI: 10.1126/science.aav2588
