Ученые из Центра энергетических наук и технологий Сколтеха и Института проблем химической физики РАН совместно с коллегами из Национального университета Тайваня обнаружили, что соединения фуллерена могут эффективно убивать клетки немелкоклеточной карциномы легкого и выяснили механизмы их противоопухолевого действия.

Рак легкого — один из самых распространенных и тяжелых онкологических заболеваний. Ежегодно в мире регистрируют более миллиона новых случаев этой болезни, и 60% из них заканчиваются смертью пациента. Около 85% всех случаев заболевания раком легкого приходится на немелкоклеточную карциному. Этот тип опухоли очень тяжело поддается лечению из-за активного метастазирования (распространения по другим органам и тканям), частых рецидивов (возвращения заболевания) и устойчивости к классическим противоопухолевым препаратам.

Существующие химиотерапевтические препараты — цитостатики — угнетают развитие раковых клеток, приводя к их гибели, но при этом они являются крайне токсичными и для здоровых клеток, что становится причиной серьезных побочных эффектов.

Особая форма углерода, называемая фуллереном, представляет собой молекулы, состоящие из 60 атомов углерода и напоминающие по форме футбольный мяч. Для придания фуллеренам растворимости в воде и биологических средах к их поверхности химически присоединяют полярные функциональные группы.

Группа ученых из Сколтеха под руководством профессора П. А. Трошина в сотрудничестве с коллективом из Национального университета Тайваня обнаружили, что некоторые соединения фуллеренов токсичны для клеток немелкоклеточной карциномы легкого и вызывают их гибель. В то же время они практически не токсичны для здоровых клеток, что было продемонстрировано как на клеточных моделях, так и на животных.

«Механизмы, приводящие к гибели раковых клеток при воздействии на них производных фуллеренов, оставались неизвестными до недавнего времени. В этой работе нам удалось выяснить, что реализуются по крайней мере два из них: это апоптоз и аутофагия. Интересно, что именно природа присоединенных к молекуле фуллерена полярных групп определяет, какой механизм работает в том или ином случае», — пояснила один из авторов работы, аспирант Сколтеха Ольга Краевая.

Обнаруженное противоопухолевое действие производных фуллеренов открывает большие возможности для создания новых эффективных препаратов для лечения немелкоклеточной карциномы легкого.

Результаты работы опубликованы в журнале Journal of Medicinal Chemistry.