Рак — это заболевание, зачастую вызываемое мутациями в генах. Поэтому, чем больше исследователи узнают об этих генах и о белках, которые они кодируют, они ищут более умные лекарства для воздействия на конкретные причины возникновения и распространение раковых клеток. Конечная цель — найти способы остановить размножение раковых клеток, блокируя рост и распространение опухолей.
Учёные из Научно-исследовательского института Scripps сообщили об изобретении нового метода скрининга лекарств от рака. По этому методу используются крошечные трёхмерные шарообразные агрегаты из опухолевых клеток, называемые сфероидами. Такие структуры могут применяться для быстрого тестирования сотен или даже тысяч соединений по способу высокопроизводительного скрининга.
До сих пор в большинстве исследований противораковых препаратов использовались культуры клеток, выращиваемые в виде плоского слоя в чашках Петри. Использование других форм раковых клеток более важно с точки зрения физиологии и лучше описывает появление таких клеток в организме. С трёхмерными сфероидами учёные более точно подражают тому, что обнаруживается в живых тканях.
Подпись к изображению: Исследователи использовали метод конфокальной микроскопии, чтобы подтвердить, что клетки линии BXPC-3-KRASWT образуют сферы
Сфероиды имеют диаметр от 100 до 600 микрон, что эквивалентно толщине нескольких листов бумаги. В отличие от отдельных слоёв клеток для скрининга, в которых клетки, получая одинаковый доступ к кислороду и питательным веществам, растут с одинаковой скоростью, сфероиды имитируют то, что может произойти в реальной опухоли: некоторые клетки находятся снаружи, а некоторые находятся внутри агломерата.
В ходе своего исследования учёные сосредоточили усилия на белке KRAS, вызывающем разные формы рака. Ранее было обнаружено, что мутации этого гена и других членов родственного семейства генов RAS, встречаются почти при одной трети всех видов рака. Эти мутации распространены при раке легкого, колоректальном раке и особенно при раке поджелудочной железы. Фактически, до 90 процентов рака поджелудочной железы обусловлены мутациями гена KRAS, и учёные использовали именно линии рака поджелудочной железы.
При поиске препаратов, останавливающих рост опухолевых клеток, исследователи применили приём т. н. фенотипического экрана. Это означало, что они искали лекарства, которые влияли на рост клеток, но совершенно не имели представления о механизме их воздействия. Учёные идентифицировали одно соединение Proscillaridin A, о воздействии которого на KRAS ранее не было известно. Соединение относится к классу препаратов, используемых при лечении некоторых сердечных заболеваний. Хотя исследователи полагают, что этот препарат вряд ли будет применяться для лечения рака, он подтверждает новый подход к проведению скрининга лекарств с использованием сфероидов.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Oncogene.