Что такое ферроптоз и каковы его перспективы в противоопухолевой терапии?

Последнее время в научно-исследовательских кругах всё актуальнее становится тема ферроптоза в лечении злокачественных новообразований. Мы решили рассказать о перспективах этого подхода и нашим подписчикам.

Одна из важных проблем в терапии ЗНО – это появление резистентности, т.е. приобретённой невосприимчивости клеток опухоли к химиотерапии. Вторая не менее важная проблема – рецидивы заболевания. Причиной рецидива могут стать выжившие во время лечения стволовые клетки опухоли (СКО) – очень небольшая группа медленно делящихся клеток с повышенной стойкостью к воздействию препаратов. В НИИ Экспериментальной диагностики и терапии опухолей, входящем в состав НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина, учёные активно ищут подходы для решения обеих этих проблем. Одним из перспективных считается как раз использование ферроптоза.

Ферроптоз был открыт сравнительно недавно, в 2012 году. Это один из сценариев гибели клетки, в котором основную роль играет чрезмерное накопление клеткой молекул свободного железа и связанный с этим процесс выработки активного кислорода, который повреждает белки и липиды клетки и приводит к запуску программы гибели, когда клетка не может «утилизировать» железо и кислород. Известно, что клетки опухоли забирают большое количество энергии и питательных веществ, среди которых есть и железо. Потому в нашем НИИ предположили, что жадность опухолевых клеток, в том числе и устойчивых к терапии СКО, можно использовать для их же уничтожения.

Конечно не только в нашем центре занимаются ферроптозом опухолевых клеток. Совсем недавно в сети появились обнадёживающие новости из МИСИС и РНИМУ им. Н.И. Пирогова: коллеги получили результаты использования на клеточных моделях (т.е. вне организма) наночастиц, которые доставляли в опухолевые клетки избыточное количество железа, тем самым провоцируя ферроптоз.

В нашем НИИ учёные исследуют другой перспективный подход. Очевиден факт, что клетка будет сопротивляться своей гибели до последнего, используя сложные внутриклеточные механизмы защиты от ферроптоза. Опухолевая клетка не исключение. Потому было принято решение исследовать механизмы защиты от ферроптоза, чтобы научиться их «выключать», сделав опухолевую клетку максимально беззащитной перед ферроптозом. И в этом случае даже не потребуется дополнительное железо: в злокачественной клетке его и так значительно больше чем в нормальных тканях, а с выключенными анти-ферроптозными механизмами, клетки опухоли не смогут «переварить» и то железо, что сами притянули.

На сегодняшний день в лаборатории экспериментальной химиотерапии разработаны несколько оригинальных соединений, блокирующих защиту опухолевой клетки от ферроптоза. И в начальных доклинических исследованиях (исследованиях на животных) коллеги получили хорошие результаты при меланоме, раке молочной железы, раке толстой кишки. Исследования продолжаются.

Перспективность использования индукторов ферроптоза уже не вызывает вопросов. Потому на данном этапе основные задачи наших коллег заключаются в испытаниях механизма действия разработанных соединений, эффективности их комбинаций с имеющимися химиотерапевтическими препаратами и конечно в изучении безопасности терапии. Это очень затратные по времени задачи, но только таким путём тщательного изучения может быть получена новая схема эффективной противоопухолевой, анти-рецидивной терапии, против которой злокачественные клетки не смогут выработать резистентность.