[albert52]

Продолжим.

Ключевым признаком рака является бегство от онкосупрессивных путей , таких как апоптоз, аутофагии и торможение клеточного цикла. Уклонение от апоптоза во время канцерогенеза происходит за счет трех различных механизмов: нарушение передачи сигналов рецепторов смерти, потеря активности каспаз, а также нарушение баланса между антиапоптотическими и проапоптотическими белками. Терапевтические агенты, предназначенные для восстановления нормального функционирования сигнальных путей апоптоза, могут избавить более чем от 50% случаев рака человека, включая рак груди.

Флавипиродол, госсипол, депсипептид, ABT-737, ABT-264, фенретинид, HA 14-1 и GX15-070 - это некоторые из небольших молекул, которые ингибируют BCl-2, снижая их экспрессию. Также были разработаны небольшие молекулы, способные имитировать проапоптотические или антиапоптотические белки семейства BH3-only Bcl-2 для индукции апоптоза. ABT 737 является одним из примеров миметиков, содержащих только BH3, которые ингибируют экспрессию антиапоптотических белков, таких как Bcl-xL, Bcl-2 и Bcl-W; первый таргетный препарат против Bcl-2, поступивший в клинические испытания на больных лейкемией, известен как облимерсен натрия.

Также ингмбиторы каспаз IAP являются привлекательными молекулярными мишенями. Некоторые новые методы лечения, направленные на XIAP, включали антисмысловые стратегии и короткие интерферирующие молекулы РНК (siRNA). Ингибирование XIAP привело с помощью лучевой терапии к улучшенному контролю опухоли in vivo. Также цисплатин последовательно снижает содержание XIAP и индуцирует апоптоз в цисплатин-чувствительных клетках.

Механизм действия малых молекул основан на их связывании с конкретными биополимерами, такими как белки и нуклеиновые кислоты, и действует как эффекторы для изменения функции или активности конкретного биополимера. При раке малые молекулы используются для восстановления мутировавших белков до их форм дикого типа и индукции активности белков, ответственных за устранение онкогенных клеток. В лекарственной терапии на основе р53 были исследованы несколько небольших молекул, которые могут восстанавливать функцию мутировавшего р53. Так, APR-246 превращается в активное соединение MQ, которое ковалентно связывается с мутантным p53, преобразовывая его в конформацию дикого типа2 и реактивируя p53-зависимый апоптоз; также дозозависимо снижает внутриклеточные уровни глутатиона.

Другая молекула, CDB3, представляющая собой синтетический пептид, производный от связывающего p53 белка (53BP2), взаимодействует с коровым доменом p53 и усиливает трансактивационную активность p53. Отметим, что после обработки только CDB3 апоптоз не индуцировался в клетках, несущих р53 дикого типа. Тем не менее, клетки показали повышенную чувствительность к апоптозу, индуцированному инфракрасным излучением

Наиболее продвинутыми из этих небольших молекул являются те, которые действуют, прерывая взаимодействие p53-MDM2, которое отвечает за инактивацию p53 дикого типа. К ним относятся нутлины, теновины и MI-219. MDM2 действует как негативный регулятор p53, связываясь с p53 и инактивируя его функцию с помощью ауторегулирующей петли обратной связи MDM2-p53. Эта активность MDM2 приводит к потере р53-опосредованного апоптоза в раковых клетках, что способствует канцерогенезу. Низкомолекулярные препараты MI-219 ответственны за дестабилизацию взаимодействий MDM2-p53, чтобы избирательно индуцировать апоптоз. Также Nutlin2 представляет собой низкомолекулярный ингибитор, который помещается в карман белка р53, где TP53 дикого типа связывается с MDM.

Отметим, что почти все без исключения низкомолекулярные фармацевтические препараты соответствуют «Правилам Липинского», включая высокую липофильность и молекулярную массу не более 500. В отличие от них, miRNA естественным образом не обладают этими лекарственными свойствами из-за их большого размера (два оборота двойной спирали нуклеиновой кислоты), почти 40 анионных зарядов за счет фосфодиэфирного остова и высокий молекулярный вес (более 13 кДа). Кроме того, miRNA нестабильны в сыворотке в результате разложения сывороточными нуклеазами, что способствует их короткому периоду полужизни in vivo. Поэтому используются siRNA дуплексы, имеющие стабильность в 600 раз большую, чем у природной РНК. siRNA могут быть сконструированы таким образом, чтобы соответствовать любому гену, их можно дешево производить и легко вводить в клетки.

Отметим, что эпигенетические модификации осуществляются метилированием ДНК, модификацией гистонов и интерференцией РНК (RNAi). Путь RNAi является обычным для многих эукариотических организмов. Термин «РНК-интерференция» (RNAi) был придуман для описания клеточного механизма, который использует собственную последовательность ДНК гена для его выключения - процесс, который исследователи называют « молчанием». У самых разных организмов, включая животных, растения и грибы, RNAi запускается двухцепочечной РНК (дцРНК) и играет важную роль в защите от вирусных вторжений вирусных нуклеотидов и транспозонов, изменений в развитии и экспрессии гена.

Центральным элементом RNAi являются три типа малых молекул РНК: miRNA, ShRNA и короткая интерферирующая или сайленсирующая РНК (siRNA). Она представляет собой класс молекул двухцепочечной некодирующей РНК , обычно длиной 20-27 пар оснований, подобных miРНК и действующих в рамках РНК-интерференции. Она препятствует экспрессии конкретных генов с комплементарными нуклеотидными последовательностями, разрушая мРНК после транскрипции, тем самым предотвращая трансляцию.

Важнейшими проблемами дизайна при выборе дуплексов siRNA для терапевтического использования являются эффективность и специфичность. В отношении специфичности миРНК есть два основных соображения: «нецелевое» из-за молчания генов, имеющих частичную гомологию с миРНК, и «иммунная стимуляция» из-за вовлечения компонентов врожденной иммунной системы дуплексом миРНК. Эффективность включения направляющей цепи дуплекса в комплекс RISC (РНК-индуцированного сайленсинга), возможно, является наиболее важным фактором, определяющим эффективность siRNA.

Вирусный белок E6 является еще одним тщательно изученным негативным регулятором р53 при раковых заболеваниях, связанных с ВПЧ (вирусом папилломы человека), таких как рак аногенитальной области, шейки матки, головы и шеи. Во время инфекции HPV экспрессия белка E6 увеличивается, чтобы облегчить репликацию HPV и интеграцию вируса в клетку-хозяин. Белок E6 достигает этого результата за счет использования своего Hect-домена лигазы E3 для связывания и разрушения клеточных белков-супрессоров опухолей p53 и pRB, тем самым устраняя способность клеток-хозяев инициировать остановку клеточного цикла и апоптоз. Терапевтические стратегии, направленные на нарушение взаимодействий E6-p53 в форме антисмысловых приложений и siRNA, специфичных для вирусного белка E6, привлекают наибольшее внимание в терапии рака, связанного с HPV.

Третий широко распостраненный белок, который, как предполагается, является еще одним негативным регулятором активного р53, особенно при прогрессировании рака молочной железы, известен как связывающий ретинобластому белок 6 (RBBP6). RBBP6 представляет собой белок 250 кДа, который обладает активностью лигазы E3. Его мРНК кодирует p53-связывающий домен, а также другие домены, известные как домен DWNN, домен цинкового пальца и домен безымянного пальца, которые ответственны за вездесущую природу RBBP6. RBBP6 является ассоциированным со сплайсингом белком и, следовательно, существует в различных других гомологах, известных как PACT и P2P-R. Нокдаун PACT усиливает взаимодействие p53-Hdm2 (MDM2), тем самым снижая полиубиквитинирование p53 с помощью RBBP6.

Будучи лигазой E3, RBBP6 напрямую взаимодействует с YB-1 через домен RING Finger, что приводит к убиквитинированию и деградации YB-1. Он также регулирует репликацию ДНК и стабильность хромосомных CFs посредством убиквитинирования и протеасомной деградации ZBTB18 (репрессора транскрипции, который играет роль в различных процессах развития, может играть роль в организации хромосом в ядре). RBBP6 может снижать экспрессию белка IκBα, ингибитора пути передачи сигналов NF-κB и активировать тем самым пути передачи сигналов NF-κB посредством убиквитинирования и деградации IκBα, а также дополнительно индуцировать EMT и метастазирование в CRC.

Сверхэкспрессия RBBP6 приводит к остановке клеточного цикла, общей прогрессии туморогенеза, и тесно связана с прогрессированием опухоли при раке шейки матки и пищевода. RBBP6 может играть решающую роль в злокачественном фенотипе рака человека. Трансфекция клеток рака легких siRBBP6 привела к снижению экспрессии RBBP6.

Интересвно, может ли трансфекция siRBBP6 усиливать гибель клеток, индуцированную паклитакселом или камптотецином? Клинические исследования пока не дали на это однозначный ответ и вообще пока почти все вышеупомянутые малые молекулы не дошли до клинического применения.