Учёные из США разработали новую методику подавления роста злокачественных опухолей. В раковые клетки вводятся синтетические нуклеотиды, которые затем встраиваются в теломеры, повреждая их и делая невозможным процесс деления. Работа опубликована в журнале Cell Reports.
Теломеры — это концевые участки хромосом, у человека они состоят из повторов нуклеиновых оснований ТТАГГГ. Теломеры предотвращают потерю генов во время митоза. Дело в том, что фермент ДНК-полимераза не способен скопировать участок ДНК, расположенный на самом конце цепи — и каждое удвоение клетки приводит к уменьшению длины теломер.
Когда теломеры становятся слишком короткими, клетка утрачивает способность к делению и погибает. Существует также фермент теломераза, восстанавливающий укороченные теломеры. Однако его чрезмерная активность способствует опухолевому росту, делая раковые клетки практически бессмертными.
Учёные уже пытались подавлять активность теломеразы, чтобы справиться с неконтролируемым ростом опухолей. Однако этот способ борьбы оказался неэффективным: к тому времени, когда длина теломер достигала критических значений, опухолевые клетки уже успевали выработать альтернативные способы «надстройки» теломеров.
Чтобы решить эту проблему, авторы нового исследования сконцентрировались на дестабилизации самих теломер. Для этого в клетки ввели токсичный фторированный пиримидин (5-FdUTP). Теломераза успешно встраивала его в теломеры, нарушая тем самым их структуру. Как результат, в клетках активировался механизм, в естественных условиях связанный с повреждением хромосом. Клеточный цикл останавливался, и деление прекращалось.
В ходе исследования было показано, что фторированный пиримидин убивает человеческие раковые клетки с повышенной активностью фермента теломеразы.