Новости химической науки > Метаболит морской бактерии атакует ДНК раковых клеток

Исследователи из Йельского Университета определили, как редкая молекула, которая является продуктом жизнедеятельности морских бактерий, может убивать раковые клетки. Результаты исследования могут оказаться полезными для разработки нового типа химиотерапии, обходящегося меньшим количеством агента.

Ранее было показано, что молекула – ломаивитицин А (lomaiviticin A) оказывает смертельное воздействие на культивированные линии клеток рака человека, однако механизм ее действия оставался неясным в течение десятилетий. Серия экспериментов позволила Сету Герцону (Seth Herzon), Питеру Глейзеру (Peter Glazer) и их коллегам определить, как молекула распознает, разрывает и полностью уничтожает ДНК раковых клеток, препятствуя их репликации.

Рисунок из Nat. Chem. 2014, 6, DOI: 10.1038/nchem.1944

Как отмечает Герцон, ДНК является первичной мишенью противоопухолевых агентов, причем для наиболее эффективного повреждения ДНК опухолевой клетки желательно разрушение сразу двух цепей двухспиральной ДНК. Однако, несмотря на это лишь небольшое количество препаратов способно осуществлять непосредственный разрыв ДНК. Открытие того, что ломаивитицин А может выполнять эту востребованную задачу, может оказаться полезным для разработки нового типа химиотерапии, возможно с применением меньших количеств препарата.

Исследователи из группы Херцона изучили и выяснили, как действует на ДНК опухолевых клеток ломаивитицин А и две другие молекулы, похожие на него по свойствам – ломаивитицин С и кинамицин С. Все три этих молекулы вырабатываются бактериями, связанными с асцидиями.

В структуре всех трех молекул имеется по крайней мере один диазофлуореновый фрагмент, в составе ломаивитицина А – два таких фрагмента, а у ломаивитицина С и кинамицина С – по одному. Исследователи решили определить, как эти фрагменты влияют на рост опухолевых клеток и состояние их ДНК.

Было обнаружено, что в процесс расщепления ДНК вовлечены оба диазофлуореновых фрагмента ломаивитицина А, а утрата одного из этих фрагментов существенно понижает способность молекулы бороться с клетками рака. По словам Герцона, ломаивитицин С или кинамицин С неспособны расщеплять ДНК и проявляют гораздо меньшую токсичность по отношению к клеткам.

Исследователи подчеркивают, что полученые ими результаты согласуются с моделью, в соответствии с которой одна молекула ломаивитицина А вовлечена в разрушение сразу обеих нитей ДНК. Тем не менее, несмотря на это у исследователей пока нет достаточного количества объяснений на тему того, какова природа распознавания ломаивитицином А опухолевой ДНК и взаимодействия с ней, а также – предшествует ли такому расщеплению ДНК какая-либо специфическая последовательность событий, что, однако, не отрицает способность ломаивитицина А расщеплять ДНК.

Источник: Nat. Chem. 2014, 6, DOI: 10.1038/nchem.1944

метки статьи: #медицинская химия, #органическая химия