Ученые из Национального института здоровья и других учреждений разработали новую стратегию, чтобы предотвратить развитие опухолей новых кровеносных сосудов, которые им необходимы для роста. Когда-то считавшиеся чрезвычайно перспективными для лечения рака, блокирование молекул, стимулирующих рост новых кровеносных сосудов (ангиогенез), оказалось неэффективным, поскольку опухолевые клетки реагируют, производя больше стимулирующих молекул. Новая стратегия включает в себя отключение ключевых ферментов, которые восполняют молекулу, необходимую клеткам для реакций, поддерживающих рост новых сосудов. Исследовательскую группу возглавил Брант М. Вайнштейн, к.D., руководитель отдела органогенеза позвоночных в Национальном институте детского здоровья и развития человека Юнис Кеннеди Шрайвер Национального института здоровья (NICHD). Исследование опубликовано в Nature Communications.
Среди факторов ангиогенеза, которые стимулируют рост новых сосудов, есть фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), который связывается с рецептором на поверхности клеток. Это связывание запускает последовательность химических реакций внутри клеток, выстилающих внутреннюю часть кровеносных сосудов, что приводит к росту новых сосудов. Предыдущие попытки были направлены на предотвращение этого связывания путем нацеливания на VEGF антителами или лекарствами или путем блокирования рецептора, чтобы VEGF не мог связываться с ним. Однако опухоли отвечают, производя больше VEGF, подавляя такие усилия.
После связывания появляется фермент, который превращает соединение фосфатидилинозитол- (4,5) -бисфосфат (PIP2) в инозитолтрифосфат, который необходим для реакций, способствующих росту новых кровеносных сосудов, и диацилглицерин (DAG). Посредством серии этапов с участием ферментов DAG преобразуется обратно в PIP2, что позволяет его повторно использовать по мере необходимости.
Исследователи показали, что они могут остановить ангиогенез, блокируя любой из ферментов в этой серии рециркуляции PIP2. Сначала они остановили ангиогенез в культурах клеток человека и эмбрионах рыбок данио, отключив гены одного или нескольких ферментов. Затем они нацелились на опухоли у мышей с помощью лекарств, блокирующих ферменты рециркуляции. По сравнению с нормальными мышами, у обработанных мышей наблюдался меньший рост опухолей и опухолевых кровеносных сосудов. Более того, добавление большего количества VEGF истощило любой оставшийся PIP2, еще больше уменьшив рост кровеносных сосудов.