Ученые из Университета Джона Хопкинса нашли способ бороться с раковыми опухолями, подавляя активность фермента теломеразы, который препятствует старению злокачественных клеток.
Теломеры представляют собой концевые участки хромосом, защищающие гены от повреждения. При каждом копировании ДНК они сокращаются, что связано со старением клеток. В конце концов, клетки погибают в процессе апоптоза — программируемой гибели. Однако в тканях раковых опухолей активна теломераза, которая восстанавливает теломеры, делая клетки бессмертными.
Исследователи провели поиск генов, которые участвуют в регуляции теломеразы, с помощью библиотеки образующих шпильки малых РНК (shRNA). Эти молекулы снижают активность определенных участков ДНК, что позволяет определить их функции.
4675 малых РНК были внесены в раковые клетки HeLa c помощью лентивирусных векторов. После семи недель культивирования ученые проанализировали, в каких клетках уменьшилась длина теломер, и определили, какие гены в них были подавлены молекулами shRNA.
Во второй части экспериментов выявленные гены были помещены в фибробласты мышей. Определив, какая ДНК в данном случае вызывала удлинение теломер, исследователи подобрали соответствующие ингибиторы.
Ученые обнаружили, что опосредованно блокировать теломеразу способны специфические соединения, относящиеся к ингибиторам бромодоменсодержащего белка 4 (BRD4). Они связываются с определенными молекулами, мешая им активировать ДНК, кодирующую фермент.
Исследователи показали, что один из ингибиторов BRD4 — OTX015 — вызывает значительное укорочение теломер в клетках HeLa. По словам биологов, в настоящее время эти соединения испытываются в лечении рака костного мозга, включая лимфому и множественную миелому.