Як вітамін D допомагає боротися з стійким до лікування раком
Основною причиною невдачі в хіміотерапії є те, що пухлини виробляють стійкість до протипухлинних препаратів. Тепер нове дослідження виявляє, як вітамін D може допомогти подолати цю проблему.
Дослідники з Університету штату Південна Дакота (Брукінгс) продемонстрували, що кальцитріол і кальципотріол, дві активні форми вітаміну D, можуть блокувати механізм, який дозволяє раковим клітинам стати стійкими до наркотиків.
Механізм - це білок, що транспортує ліки, який називається білком 1, пов’язаним із стійкістю до різних лікарських засобів (MRP1). Білок сидить у клітинній стінці і рухає насосом, який викидає протиклітинні препарати з клітини.
Дослідники показали, що кальцитріол і кальципотріол можуть вибірково вдосконалювати ракові клітини, які мають занадто багато MRP1, і руйнувати їх.
Суртай Хуссейн Ірам, к.т.н. - доцент кафедри хімії та біохімії в Університеті Південної Дакоти - є старшим автором дослідження недавнього дослідження Метаболізм та розподіл наркотиків стаття про знахідки.
Він заявляє, що "Декілька епідеміологічних та доклінічних досліджень показують позитивний вплив вітаміну D на зменшення ризику та прогресування раку, але ми першими виявили його взаємодію з білком-транспортером лікарських засобів та здатність селективно вбивати стійкі до ліків ракові клітини".
Ірам пояснює, що кальцитріол і кальципотріол не можуть вбивати "наївні ракові клітини", які ще не розвинули хіміорезистентність. Однак, як тільки клітини стають стійкими до наркотиків, вони стають жертвами кальцитріолу та кальципотріолу.
Білки-транспортери, мультирезистентність
Білки-транспортери наркотиків керують клітинними процесами, які поглинають, розподіляють і виводять ліки з організму.
Клітини раку, які виробляють стійкість до хіміотерапевтичних препаратів, часто надмірно експресують або надмірно продукують білки-транспортери. Ця кількість є основною причиною хіміорезистентності.
Дослідження пов’язують надмірну експресію MRP1 з мультирезистентністю при раку молочної залози, легенів та простати.
Той факт, що кальцитріол і кальципотріол можуть вбивати хіміорезистентні ракові клітини, є прикладом того, що вчені називають "побічною чутливістю".
Побічна чутливість - це «здатність сполук вбивати» мультирезистентні клітини, але не батьківські клітини, з яких вони походять.
Близько 90% невдач у хіміотерапії обумовлені набутою стійкістю до наркотиків. Багаторезистентні клітини стали стійкими до препаратів, які відрізняються не тільки за структурою, але і за способом дії.
Основною причиною такої стійкості є насоси, що викидають настільки багато ліків, що рівень, який залишається в клітці, є занадто низьким, щоб бути ефективним.
«Ахілесова п’ята стійких до наркотиків ракових клітин»
Однак, хоча надмірна експресія MRP1 є перевагою в тому сенсі, що вона дозволяє раковим клітинам викачувати хіміотерапевтичні препарати, вона також є потенційним недоліком, оскільки націлювання на білок може вибити насос.
Як зазначає Ірам, "Набір сили в одній області зазвичай породжує слабкість в іншій - все в природі має свою ціну".
"Наш підхід", - додає він, - "орієнтуватися на ахілесову п'яту стійких до лікарських речовин ракових клітин шляхом використання вартості стійкості до придатності".
Використовуючи культивовані ракові клітини, він та його колеги протестували вісім сполук, які попередні дослідження виявили як здатні взаємодіяти з MRP1.
З восьми сполук вони виявили, що «активний метаболіт вітаміну D-3, кальцитріолу та його аналога кальципотріолу» як блокував транспортну функцію MRP1, так і вбивав лише клітини, які надмірно експресували білок-транспортер.
«Наші дані, - підсумовують автори, - вказують на потенційну роль кальцитріолу та його аналогів у націлюванні на злоякісні пухлини, при яких експресія MRP1 є помітною та сприяє [стійкості до різних лікарських засобів].»
Широкі наслідки
Ірам каже, що їхні результати також мають значення для лікування багатьох інших захворювань.
MRP1 не просто знижує ефективність протиракових препаратів, він також може послабити дію антибіотиків, противірусних, протизапальних, антидепресантів та препаратів для лікування ВІЛ.
Крім того, MRP1 - це лише один тип білка-транспортера. Він належить до великої родини - так званих АВС-транспортерів - яка переміщує речовини всередину і з усіх видів клітин, не тільки у тварин, а й у рослин.
Насправді в рослинах є більше білків-транспортерів ABC, що означає, що отримані результати також можуть мати широкі наслідки для харчової та сільського господарства.
«Якщо ми зможемо краще керувати цими транспортерами, ми можемо покращити ефективність наркотиків. Пацієнти можуть приймати менше ліків, але отримують такий самий ефект, оскільки ліки не викачуються так сильно ».
Суртай Хуссейн Ірам, к.т.н.
