Коктейль с пеной из монооксида углерода может способствовать лечению рака
Аутофагия — это естественный процесс переработки, при котором клетки разлагаются и перерабатывают поврежденные или дисфункциональные внутриклеточные компоненты, чтобы остановить их накопление. В раковых клетках аутофагия усилена, что позволяет предположить, что ее подавление может быть эффективным способом лечения заболевания.
Препараты, ингибирующие аутофагию (тормозящие), такие как противомалярийные лекарства хлорохин и гидроксихлорохин, ранее использовались в качестве экспериментального комбинированного лечения рака для повышения эффективности химиотерапии. Однако результаты клинических испытаний дали неубедительные результаты, что побудило исследователей из Медицинского колледжа Карвера Университета Айовы задаться вопросом, почему.
В поисках причины, по которой ингибирование аутофагии срабатывало лишь в некоторых случаях, исследователи сделали удивительное открытие: в двух испытаниях пациенты, которые активно курили, казалось, справлялись лучше, чем некурящие.
Разве курение может быть полезно
Предыдущие исследования показали, что аутофагия реагирует на биологические сигнальные молекулы, называемые газотрансмиттерами, класс нейромедиаторов, который включает монооксид углерода (CO), известный компонент сигаретного дыма. Итак, исследователи сосредоточились на разработке средств доставки экзогенного CO.
Бирн специализируется на создании газоулавливающих материалов (GeMs), пенопластов, гелей и твердых веществ, изготовленных из безопасных съедобных веществ, в которые можно добавлять различные молекулы газа. В рамках новой работы ученые использовали взбивающий сифон для создания пригодной для питья пены, настоянной на CO, которую они назвали CO-GeM.
Почти как «кислородный коктейль», но «углеродный»
Сначала в лаборатории ученые протестировали синергический эффект CO с ингибиторами аутофагии на клетках рака предстательной железы, поджелудочной железы и легких человека. Клетки, подвергшиеся воздействию бафиломицина A1 (BAF-A1), хлорохина (CQ) и Lys05, продемонстрировали, что цитотоксичность (способность повреждать клетки) ингибиторов повышалась в присутствии 250 ppm (частей на миллион) CO. Важно отметить, что CO не влиял на жизнеспособность клеток в отсутствие ингибитора аутофагии в раковых клетках и нормальных клетках кишечника человека.
Затем они протестировали пену CO-GeM на мышиных моделях рака предстательной железы и поджелудочной железы, разделив животных на четыре группы лечения: CO-GeM плюс гидроксихлорохин (HCQ), только CO-GeM, только HCQ и без лечения. К 21 дню у мышей, получавших CO-GeM плюс HCQ, наблюдалось значительное снижение роста опухоли. Вес мышей был стабильным на протяжении всего лечения, и у них не было признаков повреждения печени, что позволяет предположить, что комбинированное лечение было безопасным, биосовместимым и хорошо переносилось.
Результаты этого исследования подтверждают идею о том, что безопасные терапевтические уровни CO GeMs могут повысить противораковую активность ингибиторов аутофагии. Однако авторам еще придется провести ряд исследований, чтобы оценить безопасность и эффективность метода для человека.