Международная группа ученых под руководством исследователей из университетов Женевы и Марбурга представила новый метод борьбы с онкологическими заболеваниями, использующий свойства зеркальных молекул. Большинство современных препаратов воздействуют на все быстро делящиеся клетки без разбора, что вызывает повреждение здоровых тканей и тяжелые побочные эффекты. Новый подход нацелен на повышение избирательности терапии за счет использования специфических метаболических особенностей опухоли.
В основе исследования лежит применение D-цистеина – зеркальной формы аминокислоты цистеина. Аминокислоты являются строительными блоками белков и существуют в двух конфигурациях, L и D, которые соотносятся друг с другом как левая и правая руки. Биологические процессы в человеческом организме практически полностью основаны на L-формах, в то время как D-аминокислоты встречаются крайне редко. Эксперименты показали, что зеркальная форма цистеина способна эффективно подавлять рост злокачественных клеток, при этом не оказывая влияния на здоровые ткани.
Выборочное действие соединения объясняется наличием особого транспортного белка на поверхности определенных раковых клеток. Именно этот транспортер активно поглощает D-цистеин из межклеточного пространства. В ходе тестов ученые подтвердили, что здоровые клетки, лишенные этого белка, остаются невосприимчивыми к воздействию молекулы. Однако при искусственном внедрении гена этого транспортера в нормальные клетки они также прекращали деление под влиянием препарата.
Попадая внутрь клетки, D-цистеин блокирует фермент NFS1, который находится в митохондриях. Этот фермент играет ключевую роль в синтезе железосерных кластеров – соединений, необходимых для клеточного дыхания, репликации ДНК и поддержания генетической стабильности. Остановка работы NFS1 лишает раковую клетку возможности вырабатывать энергию и воспроизводить генетический материал, что приводит к прекращению роста опухоли.
Эффективность методики была протестирована на мышах с агрессивными формами рака молочной железы. Применение зеркальной аминокислоты позволило существенно замедлить развитие болезни без видимых признаков интоксикации или серьезных побочных эффектов. Исследователи, опубликовавшие работу в журнале Nature Metabolism, отмечают, что метод может лечь в основу прецизионной терапии для пациентов с определенным молекулярным профилем опухоли, а также помочь в предотвращении процесса метастазирования.
