Новые лекарства могут атаковать клетки, в которых нарушены процессы восстановления ДНК – признак раковой клетки.
Крупный вычислительный анализ, проведенный учеными из Университета Сассекса и Института исследований рака в Лондоне, выявил ряд потенциальных целей для лекарств, которые используют слабые стороны раковых клеток.
Результаты могут привести к созданию персонализированной медицины, которая “ считывает ” ДНК больного раком и атакует только дефектные клетки – в отличие от метода традиционной химиотерапии, который атакует все делящиеся клетки, включая здоровые.
Исследование опубликовано сегодня (вторник, 24 февраля 2015 г.) в журнале Nature Reviews Cancer.
Ученые из Университета Сассекса и Института исследований рака (ICR) проанализировали паттерны мутаций, обнаруженные в последовательностях ДНК опухолей у более чем 5000 больных раком.
Команда, возглавляемая доктором Фрэнсис Перл (Суссекс) и доктором Биссаном Аль-Лазикани (ICR), сосредоточилась на системах «репарации ДНК», которые защищают генетическую информацию клетки и мутируют почти во всех формах рака. Нарушение этих систем для восстановления ДНК позволяет раковым клеткам бесконтрольно делиться и генерировать еще больше мутаций, что помогает им стать устойчивыми к химиотерапии и лучевой терапии.
"Знание того, какие процессы репарации ДНК являются дефектными в отдельной опухоли, позволяет нам нацеливать новые лекарства, которые токсичны только для клеток с определенным типом мутаций, то есть раковых клеток," сказал доктор Перл, возглавляющий исследовательскую группу по биоинформатике в Сассексе.
Один класс лекарств, называемых ингибиторами PARP, уже нацелен на системы репарации ДНК. Они используются в клинических испытаниях для лечения женщин с раком груди или яичников с мутациями в генах BRCA, а один из этого класса, олапариб, недавно был лицензирован для женщин с раком яичников в Европе и США.
Но разработка новых целевых препаратов, подобных этим, зависит от определения хороших целей. Такой крупномасштабный анализ стал возможен только благодаря огромному развитию технологий.
Доктор Фрэнсис Перл, руководитель академических исследований в области биоинформатики в Университете Сассекса
Используя передовые вычислительные методы, команда смогла изучить гораздо большие наборы данных, чем когда-либо прежде. Доктор Перл сказал: "Этот анализ показывает, что есть много других видов рака, при которых новые целевые препараты могут избирательно убивать опухоли с дефектами репарации ДНК.
"Это потенциально означает, что тысячи других больных раком могут быть спасены от ужасных побочных эффектов химиотерапии, получив точные лекарства, которые не убивают здоровые клетки организма."
Соруководитель исследования доктор Биссан аль-Лазикани, руководитель группы по лечению рака в Институте исследований рака в Лондоне, сказал:
"Лишь небольшая часть белков, участвующих в развитии рака, нацелена на нынешние лекарства, и нам срочно нужны лекарства, которые поражают новые цели. Белки репарации ДНК особенно перспективны в качестве новых мишеней для лекарств, и уже появляются некоторые лекарства, которые используют присущие раку слабые места в репарации ДНК.
"Используя анализ «больших данных», наше исследование выявило белки нецелевого восстановления ДНК, которые выглядят особенно многообещающими в качестве мишеней для новых противораковых препаратов. Такие препараты могут оказаться полезными не только сами по себе, но и потенциально в сочетании с лучевой терапией или другими лекарствами для преодоления резистентности к лечению. Мы надеемся, что это исследование поможет ускорить разработку новых индивидуальных методов лечения рака."
В Университете Сассекса находится ведущий в мире Центр повреждения и стабильности генома, одна из крупнейших в мире групп ученых, изучающих восстановление ДНК. Директор центра профессор Тони Карр сказал: "Понимание реакции клеток на повреждение генома имеет решающее значение в нашей борьбе с раком и другими опасными для жизни заболеваниями.
"Университет Сассекса играет жизненно важную роль в этой войне против рака не только благодаря передовым научным открытиям, но и благодаря работе наших коллег по открытию лекарств из Сассекса и ICR, которые создают новые лекарства, которые оказывают реальное влияние на лечение и диагностику. основных болезней человека.
"Чем больше мы узнаем, тем умнее становится наше оружие против рака и тем ближе мы подходим к тому дню, когда будут найдены лекарства от этого главного убийцы."
Институт исследования рака в Лондоне обнаруживает больше новых лекарств от рака, чем любой другой академический центр в мире. С 2005 года Институт исследований рака (ICR) успешно обнаружил 17 лекарственных препаратов-кандидатов и передал семь лекарств, обнаруженных в ICR, в клинические испытания.
Профессор Пол Воркман, исполнительный директор Института исследований рака в Лондоне, сказал:
"Именно неисправности в их системах репарации ДНК позволяют раковым клеткам так быстро накапливать мутации и развиваться так, что их трудно лечить. Но эти недостатки в репарации ДНК также могут сделать раковые опухоли уязвимыми для атак, и этот анализ показывает, как мы могли бы разработать лекарства, чтобы еще больше ослабить системы восстановления раковых клеток – и довести их до смерти."
Профессор Лоуренс Перл, руководитель Школы наук о жизни в Университете Сассекса и соавтор исследования, прокомментировал: "Я особенно рад растущему сотрудничеству между исследовательскими группами мирового уровня в Сассексе и ICR, которое будет иметь решающее значение для разработки нового класса противораковых препаратов, направленных на ответную реакцию на повреждение ДНК."