Фото: Justin Sullivan / Getty Images
Ученые Университета Западной Австралии обнаружили, что яд медоносной пчелы (Apis mellifera) и его основной компонент мелиттин является оружием против раковых клеток особо опасных подтипов опухоли груди, таких как трижды негативный и HER2-позитивный рак молочной железы. Результаты научной работы опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Исследователи собрали образцы яда европейской медоносной пчелы и проверили действие мелиттина на культуры опухолевых и здоровых клеток. Оказалось, что яд обладает эффективной избирательной активностью против раковых тканей и при этом оказывал слабое воздействие на нормальные клетки. Одновременное применение яда и антител к мелиттину, которые блокировали действие яда, увеличивал выживаемость раковых клеток.
Чтобы определить механизм действия яда, клетки трижды негативного рака молочной железы в течение 18 и 24 часов подвергали действию пчелиного яда или очищенного мелиттина в концентрации, оказывающей ингибирующее воздействие на 50 процентов опухолевых клеток. Яд способствовал расщеплению ферментов каспаз 3, что индуцировало каскад программируемой гибели клеток (апоптоза). При этом мелиттин вызывал гибель в три раза большего числа клеток, чем пчелиный яд.
Яд медоносной пчелы и мелиттин также нарушали сигнальный путь, связанный с рецепторами тирозинкиназы (RTK), которые играют критическую роль в развитии злокачественных процессов. Это происходило за счет блокирования рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) и рецептора эпидермального фактора роста человека 2 (HER2). Оба этих рецептора представляют собой белки, включенные в мембрану клеток, и повышенная активность этих молекул, как известно, приводит к усилению роста тканей, что является основой раковых заболеваний.
Ученые продемонстрировали, что важную роль в эффективности мелиттина играет С-конец молекулы — аминокислота на одном из концов соединения, обладающая свободной карбоксильной группой. Оказалось, что, если С-конец положительно заряжен, то это заметно усиливает взаимодействие мелиттина с мембраной раковой клетки. Исследователи также создали модифицированный мелиттин, присоединив к другому концу молекулы белковую структуру RGD. Эта последовательность из трех аминокислот взаимодействует с молекулами, которые в избытке производятся на поверхности раковых клеток. В результате RGD-мелиттин в большей степени нацеливался именно на раковые клетки, а не на обычные.
Наконец, введение мелиттина усиливало эффект противоопухолевого препарата доцетаксела в подавлении роста опухоли молочной железы у мышей, которым трансплантировали раковые клетки.
Ученые надеются, что результаты работы помогут разработать новые эффективные методы лечения особо опасных форм рака молочной железы у женщин, а также других онкологических заболеваний.
