Отключение этого белка может остановить развитие рака легких
Выключение FSP1 заставляет клетки рака лёгких разрушаться под действием собственного стресса, что резко замедляет рост опухоли.
Исследователи из Нью-Йоркского университета имени Лангона (NYU Langone Health) обнаружили, что особая форма клеточной смерти, вызванная накоплением высокореактивных молекул, может помочь замедлить рост опухолей лёгких.
Эта форма клеточной смерти, называемая ферроптозом, изначально развивалась как естественный способ организма избавляться от клеток, испытывающих экстремальный стресс. Раковые клетки также подвергаются такому стрессу, однако со временем они адаптировались, выработав защитные механизмы, предотвращающие ферроптоз, что позволяет им продолжать размножаться даже при повреждении.
Блокирование FSP1 значительно замедляет рост опухолей лёгких
В исследовании, опубликованном 5 ноября в журнале Nature, сообщается, что экспериментальный подход, позволяющий блокировать белок, известный как белок-супрессор ферроптоза 1 (FSP1), значительно замедлил рост опухоли у мышей с аденокарциномой лёгких (LUAD). Предотвращение функционирования FSP1 в раковых клетках уменьшало размер опухоли до 80%. Рак лёгких остаётся основной причиной смерти от рака во всём мире, а LUAD — наиболее распространённый тип заболевания среди некурящих, на который приходится около 40% всех случаев.
«Это первое испытание препарата, блокирующего подавление ферроптоза, подчёркивает важность этого процесса для выживания раковых клеток и открывает путь к новой стратегии лечения», — заявил старший автор исследования Фалес Пападжианнакопулос, доктор философии, доцент кафедры патологии Медицинской школы Гроссмана Нью-Йоркского университета.
Как реактивные молекулы вызывают ферроптоз
Ферроптоз происходит, когда железо накапливается внутри клеток и стимулирует образование высокореактивных молекул из кислорода, воды и перекиси водорода, известных как активные формы кислорода (АФК). Эти молекулы важны для базовой межклеточной коммуникации, но в избытке они способствуют окислительному стрессу — вредоносному процессу, при котором АФК окисляют (присоединяют молекулы кислорода) чувствительные белки и ДНК, повреждая или разрушая их. АФК также повреждают жиры, образующие клеточные мембраны, что приводит к гибели клеток и повреждению тканей.
Генетические и лекарственные подходы усиливают ферроптоз
В новом исследовании исследователи вывели мышей с генной инженерией, в которых клетки рака лёгких были лишены гена FSP1. Без этого гена опухоли становились меньше, а гибель раковых клеток увеличивалась. Исследователи также протестировали новый тип препарата, известный как ингибитор FSP1, называемый icFSP1. Мыши, получавшие icFSP1, жили дольше и испытывали уменьшение опухоли, аналогичное наблюдаемому у мышей, чьи опухоли были генетически изменены для удаления FSP1.
Почему FSP1 может быть лучшей терапевтической мишенью, чем GPX4
Результаты также указывают на то, что FSP1 может быть более перспективной мишенью для будущих методов лечения рака, чем глутатионпероксидаза 4 (GPX4), другой белок, известный своей способностью предотвращать ферроптоз. FSP1 играет более значимую роль в блокировании ферроптоза, в частности, в клетках рака лёгких, в то время как GPX4, по-видимому, играет более важную роль в нормальной жизнедеятельности клеток (что может снижать риск побочных эффектов). Исследование также показало, что повышенный уровень FSP1 связан с более низкой выживаемостью пациентов с LUAD, чего не наблюдается в случае GPX4.
«Наши будущие исследования будут сосредоточены на оптимизации ингибиторов FSP1 и изучении потенциала использования ферроптоза в качестве стратегии лечения других солидных опухолей, таких как рак поджелудочной железы», — заявила ведущий автор исследования Кэтрин Ву, аспирантка, работающая в лаборатории Папагианнакопулос. «Мы стремимся перенести эти лабораторные результаты в новые клинические методы лечения онкологических пациентов».
