Липиды управляют смертью клетки

Самый универсальный и самый распространенный способ лечения рака – это лекарственная терапия. Пациенту внутривенно или перорально вводят лекарство, и оно распространяется во все клетки организма, включая раковые. Все противоопухолевые вещества губят клетки двумя способами: либо запускают программу самоуничтожения (апоптоз), либо разрушают структуры клетки (некроз). Поэтому ученые активно ищут соединения, которые могут убивать злокачественные клетки, при этом не повреждая здоровые. Одно из таких веществ, дигомо-гамма-линоленовая кислота (DGLA), – производное полиненасыщенной омега-6 жирной кислоты. DGLA в небольших количествах содержится в организме человека и практически не встречается в пищевых продуктах. Эта жирная кислота запускает ферроптоз, еще одну форму гибели клетки, при которой массово окисляются фосфолипиды клеточных мембран. Поскольку перекисное окисление липидов катализируют ионы железа, данный тип клеточной гибели называется ферроптозом.

Гибельное действие DGLA обнаружила команда ученых из Университета штата Вашингтон и Стэнфордского университета в экспериментах на нематодах Caenorhabditis elegans. Они добавляли жирную кислоту в пищу нематодам и обнаружили, что в половых железах погибли все половые клетки (гаметы). Молекулярные биологи часто ставят эксперименты на C. elegans. С помощью этих крошечных червей можно изучать активность клеток у целого животного в течение всей его жизни (две-три недели). Результаты, полученные на нематоде, часто переносят на клетки человека. Поэтому на следующей стадии исследователи добавили DGLA к раковым клеткам человека in vitro. Они тоже погибали от ферроптоза. Тот факт, что антиоксиданты и хелаторы железа блокируют программу гибели клетки, убедительно доказывает, что DGLA действительно запускает ферроптоз. Клетки нематоды и раковые клетки человека защищаются от ферроптоза, синтезируя эфирные липиды (класс липидов, образующих эфирную связь с алкильной или арильной группой другого вещества). Поэтому если уменьшить их содержание, клетки станут более восприимчивы к действию DGLA.

DGLA не единственное известное вещество, вызывающее ферроптоз. Интересно оно тем, что является естественным метаболитом. Значит, на его основе можно создать лекарства против рака с минимальным побочным действием. Однако чтобы лечение было эффективным, нужно прицельно доставить лекарство к раковой опухоли.

(Developmental Cell, 2020, 10.07)