Рак является одной из самых трудных для лечения болезней. Каждый случай заболевания раком является уникальным, так как зависит от сочетания различных факторов, в особенности генетических и тех, которые связаны с окружающей человека средой.
Существующая ныне химиотерапия, как известно, является недостаточно эффективной и порой приводит к неприятным побочным эффектам. Это происходит за счет того, что лекарственные вещества, используемые при химиотерапии, не действуют избирательно по отношению к раковым клеткам, а заодно оказывают негативное воздействие на здоровые клетки. В частности, прием препарата, действие которого направлено на быстрорастущие опухолевые клетки, часто приводит к потере волос, так как клетки волосяных фолликул очень быстро делятся и лекарства действуют и на них тоже.
Многие ученые хотели придумать метод лечения от рака, схожий по своему действию с компьютерной программой, выполняющий строгие указания условных операторов: убивать только раковые клетки без нежелательных побочных эффектов.<2>
Ученым из Калифорнийского технологического университета, похоже, удалось решить эту задачу.
Их работа выполнена в рамках проекта по молекулярному программированию, одна из задач которого заключается в том, чтобы повысить уровень понимания, каким образом хранится информация в молекулах и какие можно создать основанные на этом практические приложения. Подробнее о своих результатах американских ученые рассказывают в статье, опубликованной в новом номере журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.
В качестве «условных операторов», для того чтобы разделить шаги диагностики и лечения и заставить лекарства действовать исключительно против раковых клеток, ученые использовали характеристики, заложенные в молекулах ДНК и РНК человека.
«Молекулы способны обнаруживать мутации в раковых клетках и менять свою конформацию для того, чтобы активировать терапевтический ответ внутри раковой клетки, оставаясь при этом неактивными в клетках, которые не имеют раковых мутаций», — прокомментировал принцип, лежащий в основе исследований, один из его руководителей Найлс Пирс.
Проводя компьютерные параллели, ученые сравнивают ДНК с информацией, хранящейся на жестком диске компьютера, а РНК — с информацией, которая находится в оперативной памяти компьютера (и, например, теряется с его выключением). В основе метода, разработанного американскими учеными, лежат группы малых РНК — это небольшие молекулы РНК (менее 30 пар нуклеотидов в длину, когда обычная РНК состоит из тысячи пар нуклеотидов), которые участвуют во многих процессах, поддерживающих жизнедеятельность человека.
Ученые показали, что для каждого типа рака на основе малых РНК можно разработать лекарства, которые будут воздействовать исключительно на раковые клетки.
Согласно разработанному ими принципу, в лекарство должны входить представители двух различных групп малых РНК. Молекулы первой группы малых РНК должны определить мутацию клетки, которая имеет место в том случае, если она является раковой. Вторая группа малых РНК запускает реакцию формирования длинной цепи. Эта реакция распознается клеткой как вирусная инфекция и запускает механизм самоуничтожения клетки.
Как говорится в статье, в ходе экспериментов с искусственно выращенными раковыми клетками костной и мозговой тканей человека и клетками, которые вызывают рак предстательной железы, метод, предложенный американскими учеными, позволил в 20—100 раз сократить их количество, не воздействуя на другие, здоровые клетки.
Будущие, более широкомасштабные эксперименты должны показать возможность создания новых методов терапии раковых заболеваний.