Согласно исследованию, проведенному исследователями из Медицинской школы Стэнфордского университета, синтетические белки, разработанные для распознавания чрезмерно активных биологических путей, могут убивать раковые клетки, сохраняя при этом здоровые.

Многие виды рака зависят от ряда сигналов, которые исходят от рецепторных белков на мембране клетки. Эти сигнальные каскады или пути используются также и здоровыми клетками для роста в ответ на внешние сигналы, например, во время развития или восстановления после повреждения. Однако эти же рецепторные белки в опухолевых клетках мутируют или сверхэкспрессируются и становятся в итоге «всегда включенными», давая клетке постоянные, необоснованные сигналы для роста.

Многие распространенные противораковые препараты, включая герцептин, блокируют каскад сигналов, запускаемых активацией рецепторов. К сожалению, у всех этих лекарств нет никакого способа различить раковые клетки, в которых путь всегда активирован, и здоровые клетки, работают как обычно (сигнальный путь иногда активирован). Теперь способ найден.

Исследователи из Стэнфордского университета сосредоточились на двух белках, EGFR и HER2 — членах семейства рецепторов, называемых рецепторами ErbB, — которые стимулируют рост рака мозга, легких и молочной железы. HER2, например, является мишенью препарата герцептина при раке молочной железы.

Стэнфордские исследователи разработали синтетический белок, состоящий из двух слитых вместе природных белков: один связывается с активными рецепторами ErbB, а другой — расщепляет специфическую аминокислотную последовательность. Затем они разработали второй белок, который связывается с внутренней поверхностью клеточной мембраны и содержит настраиваемую последовательность «груза», способного выполнять определенные действия в клетке. Когда первый белок связывается с активным рецептором ErbB, он режет второй белок и выпускает «груз» внутрь клетки.

Когда рецепторный белок всегда включен, как и в раковых клетках, высвобождаемый белок-груз накапливается быстрее. В конце концов, его становится достаточно, чтобы оказывать влияние на клетку. Таким образом, система может производить эффект только на раковые клетки.

Команда ученых сравнила новую терапию (система RASER) с двумя видами терапии, которые в настоящее время используются для лечения метастатического рака молочной железы — с химиотерапией и лекарственным средством, блокирующим активность ErbB. Опыты проводились на клеточных линиях.

Исследователи обнаружили, что традиционный режим химиотерапии карбоплатином и паклитакселом уничтожил все клетки без разбора. Влияние ингибитора пути ErbB на жизнеспособность клеток не достоверно коррелировало с уровнями активности пути ErbB. Только система RASER специфически убивала те клетки, в которых путь ErbB был чрезмерно активен, в то же время щадя те, где активность ErbB была нормальной.

Несмотря на то, что предстоит еще много работы, чтобы выяснить, эффективна ли RASER при опухолях человека, исследователи воодушевлены возможностями реинжиниринга системы для распознавания других рецепторов, мутировавших при раке, и экспериментов с грузами-белками для достижения различных результатов. Задачи включают в себя изучение того, как лучше всего доставлять синтетические белки в опухоли, и понимание того, как иммунная система будет реагировать на RASER.