Российские ученые обнаружили, что из-за вырабатываемых иммунными клетками моноклональных антител, используемых для лечения рака, в раковой клетке накапливается убивающий ее яд. Исследование поможет улучшить качество терапии. Работа проходила в рамках проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), а ее результаты опубликованы в журнале Bioessays.

Антитела, или иммуноглобулины, — это белки плазмы крови, которые образуются в организме человека в ответ на введение бактерий, вирусов, белковых токсинов и других инородных тел. Моноклональные антитела вырабатываются иммунными клетками — потомками одной клетки-предшественницы. Технология искусственно созданных моноклональных антител очень перспективна в биологии и медицине, так как она позволяет получить подобные антитела, которые могут найти и уничтожить почти любой природный инородный объект. Более того, у таких антител будут заданные в лаборатории параметры. Так, моноклональные антитела применяются в создании препаратов для лечения раковых опухолей, в частности рака молочной железы.

Имеющиеся на фармацевтическом рынке терапевтические моноклональные антитела производят в клетках животных, главным образом в клетках опухоли яичника китайского хомячка, которые часто используют в исследованиях рака. Российские биологи разрабатывают растительную платформу для получения антител, применяющихся в лечении рака молочной железы. Растение как фабрика моноклональных антител привлекает исследователей и биотехнологов своей гибкостью, скоростью, низкой себестоимостью производства, масштабируемостью и отсутствием риска загрязнения микробами.

Тестируя способность антител останавливать процесс роста опухоли, ученые обнаружили ранее не описанное свойство этих белков подавлять активность альдегиддегидрогеназ. Это ферменты, которые ускоряют переработку токсичных веществ — альдегидов. Онкологи считают, что повышенная активность ферментов — неблагоприятный фактор течения заболевания, поэтому им важно выяснить роль фермента в жизни раковой клетки. Авторы работы предположили, что моноклональные антитела подавляют активность ферментов и вызывают накопление в раковой клетке формальдегида, который ее убивает.

«Мы зафиксировали зависимость между гибелью раковых клеток и уровнем накопления в них формальдегида. После мы предположили, что, подавляя активность альдегиддегидрогеназ, мы можем стимулировать накопление этого вещества до уровня, который является для клетки токсичным», — рассказал один из авторов статьи, сотрудник Института общей генетики имени Н.И. Вавилова РАН Юрий Дорохов.

Для проверки этого предположения ученые применили на клетках карциномы молочной железы специальный блокатор фермента, который используется в медицинской практике для лечения алкоголизма. Оказалось, что это соединение стимулирует накопление в раковых клетках формальдегида, что приводит их к гибели.

Ученые считают, что повышенная активность альдегиддегидрогеназ в раковой клетке — это приспособительный механизм, который направлен на удаление из клетки формальдегида. Так он «помогает» раковой клетке избежать смерти. Поэтому, как отмечают авторы, в перспективе они изучат механизм участия генетических и белковых факторов во взаимодействии ферментов и генов, которые могут вызвать злокачественную опухоль.

«В нашей работе описаны новые подходы к лечению рака, основанные на контроле активности альдегиддегидрогеназ у пациентов. Мы предполагаем, что подавление окисления формальдегида может улучшить противоопухолевую терапию», — заключил ученый.

Работа проходила в сотрудничестве с учеными из МГУ имени М.В. Ломоносова и Национального медицинского исследовательского центра онкологии имени Н.Н. Блохина.