Согласно исследованию, проведенному учеными из Института Броуда (Broad Institute) и Института рака Даны-Фарбера (Dana-Farber Cancer Institute), препараты от диабета, воспаления, алкоголизма и даже для лечения артрита могут убивать раковые клетки в лабораторных условиях. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature Cancer.
Материалы и методы обследования
Исследователи систематически проанализировали тысячи уже разработанных лекарственных препаратов и проверили все соединения базы данных на 578 линиях раковых клеток человека из Энциклопедии раковых клеток Института Броуда (CCLE), изучая выживаемость этих клеток. Используя метод молекулярного штрихкодирования, известный как PRISM, который был разработан в лаборатории Голуба, исследователи измерили каждую клеточную линию штрих-кодом ДНК, что позволило объединить несколько клеточных линий в каждой чашке Петри.
Результаты научной работы
Ученые обнаружили почти 50 лекарственных препаратов с антираковой активностью.
«Мы думали, что нам повезет, если мы найдем хотя бы 1 лекарственное вещество с противораковыми свойствами, но мы были удивлены, обнаружив такое количество», – объясняет автор исследования Тодд Голуб (Todd Golub).
Ученые обнаружили почти 50 препаратов с антираковыми способностями, в том числе те, которые изначально были разработаны для снижения уровня холестерина или воспаления.
«Большинство существующих противораковых лекарственных препаратов действуют путем блокирования белков, но мы обнаружили, что соединения могут действовать через другие механизмы», – объясняет Тодд Голуб.
Некоторые из обнаруженных препаратов подавляли раковые клетки не так, как это делают большинство противораковых препаратов – путем блокирования белков, а использовали неизвестные ранее механизмы, например, активацию другого, связывающего белка или действовали путем стабилизации межбелковых взаимодействий. Использованный метод для измерения выживаемости раковых клеток позволил ученым не только провести все исследования относительно быстро, но и предоставил возможность изучить реакцию на лекарственные препараты каждой линии клеток в отдельности с учетом их геномных особенностей, таких как мутации и уровни метилирования. По мнению авторов исследования, в будущем это позволит использовать обнаруженные закономерности в качестве биомаркеров для выявления пациентов, которые с наибольшей вероятностью получат пользу от тех или иных препаратов.
Большинство неонкологических препаратов, которые убивали раковые клетки, взаимодействуют с ранее неизвестной молекулярной мишенью. Например, противовоспалительное лекарственное вещество tepoxalin, первоначально разработанное для использования у людей, но одобренное для лечения остеоартрита у собак, уничтожает раковые клетки, поражая неизвестную цель в клетках, которые сверхэкспрессируют белок MDR1, обычно стимулирующий устойчивость к химиотерапевтическим препаратам.
Исследователи также смогли спрогнозировать антираковое свойство неонкологических препаратов, изучив геномные особенности линии клеток, такие как мутации и уровни метилирования, которые были включены в базу данных CCLE. Это говорит о том, что когда-нибудь эти функции можно будет использовать в качестве биомаркеров для выявления пациентов, которые с наибольшей вероятностью получат пользу от определенных лекарств. Например, препарат дисульфирам от алкогольной зависимости уничтожает клеточные линии, несущие мутации, которые вызывают истощение белков металлотионеина. Соединения, содержащие ванадий, первоначально разработанные для лечения диабета, уничтожают раковые клетки, которые экспрессировали транспортер сульфата SLC26A2.
«Геномные особенности предоставили начальные гипотезы о том, как могут работать неонкологические препараты. Понимание того, как эти препараты убивают раковые клетки, дает нам отправную точку для разработки новых методов лечения онкологических заболеваний», – резюмирует Тодд Голуб.
Авторы другого исследования утверждают, что искусственный интеллект поможет врачам идентифицировать раковые клетки.
