Исследование показывает многообещающие возможности предотвращения сердечных заболеваний у выживших после рака

Новое исследование, проведенное учеными из Университета штата Вашингтон, предполагает, что белок под названием CDK2 играет решающую роль в повреждении сердца, вызванном доксорубицином., широко используемый химиотерапевтический препарат.

Доцент WSU Чжаокан Ченг и научный сотрудник Пэн Ся, л-р, изучить бактериальные культуры, используемые для выращивания генов, представляющих интерес для их исследования, например, ген CDK2. Затем гены выделяют и вводят в клетки сердечной мышцы для изучения их функции..

Использование модели грызунов, исследователи показали, что доксорубицин повышает активность CDK2 в клетках сердечной мышцы., приводит к гибели клеток. Более того, они продемонстрировали, что подавление уровней CDK2 облегчало повреждение клеток сердечной мышцы после лечения доксорубицином..

Опубликовано в Журнал биологической химии, их открытие может быть использовано в качестве основы для будущей разработки стратегий лечения и лекарств для снижения риска сердечных заболеваний у выживших после рака., особенно те, которые лечили в детстве.

Сердечно-сосудистые заболевания после лечения рака

Последние достижения в области диагностики и лечения рака увеличили шансы на выживание больных раком. В США., по оценкам 16 миллионов человек — или 5 процентов населения — выжившие после рака. После рецидива рака, болезнь сердца является причиной номер один смерти в этой группе. Токсичность сердца, связанная с использованием доксорубицина и связанные химиотерапевтические препараты, как полагают, несет ответственность за увеличение риска раковых заболеваний с потерей кормильца развития болезни сердца.

«Доксорубицин очень эффективен в борьбе с ростом опухоли., но при использовании в больших кумулятивных дозах вызывает повреждение клеток сердечной мышцы, что может, через некоторое время, привести к сердечным заболеваниям,— сказал автор исследования. Чжаокан Ченг, доцент в Колледж фармации и фармацевтических наук WSU.

Чтобы лучше понять, как это работает на молекулярном уровне, Ченг и его исследовательская группа изучали циклинзависимую киназу. 2 (CDK2), белок, который является частью семейства более чем 20 CDK, которые вовлечены в рост рака.

CDK являются важными белками для размножения и деления различных типов клеток., особенно во время разработки. По мере роста опухолей, раковые клетки демонстрируют повышенный уровень активности CDK, тогда как клетки сердечной мышцы, которые не регенерируют у взрослых, демонстрируют низкий уровень CDK..

Уровни CDK при раке по сравнению с. клетки сердечной мышцы

В рамках своего изучения, Исследовательская группа подвергла группу мышей воздействию доксорубицина и наблюдала его влияние на клетки сердечной мышцы и уровни CDK2 в этих клетках., по сравнению с контрольными мышами. У мышей, получавших доксорубицин, наблюдалась повышенная гибель клеток сердечной мышцы и повышенная активность CDK2 в клетках сердечной мышцы., что стало неожиданностью.

«Известно, что химиотерапия снижает активность CDK в раковых клетках и участвует в остановке роста опухоли.,"Чэн сказал. "Интересно, хоть, когда мы смотрели на уровни CDK в сердце, химиотерапия повышает активность CDK, что было противоположно тому, что думали ученые».

Другими словами, в то время как доксорубицин вызывает раковые клетки останавливатьсярастущий, он, по-видимому, делает клетки сердечной мышцы начинать растущий. Поскольку доксорубицин убивает раковые клетки, вызывая повреждение ДНК, Ченг предполагает, что поврежденная ДНК в размножающихся клетках сердечной мышцы в конечном итоге приводит к тому, что эти клетки прекращают репликацию и умирают., ослабление сердца. Он сказал, что это также может объяснить, почему дети, чьи сердца все еще растут, более чувствительны к сердечной токсичности от химиотерапевтического лечения..

Ингибитор CDK для снижения сердечной токсичности

следующий, исследователи посмотрел ли ингибирование CDK2 может остановить рост клетки сердца и защитить сердце от доксорубицина-индуцированного повреждения. Они относились к группе мышей как доксорубицин и росковитином - иммуносупрессивный вещество, которое селективно ингибирует CDK2 - и обнаружили, что функция сердца у этих мышей была сохранена. Те же результаты были также подтверждены в клетках сердца крысы.

Исследование показывает ранние перспективы того, что препараты-ингибиторы CDK могут быть использованы для предотвращения сердечной токсичности у пациентов, получающих доксорубицин..

Ингибиторы CDK — новый класс противоопухолевых препаратов.. Всего три таких препарата — палбоциклиб, рибоциклиб и абемациклиб — в настоящее время одобрены FDA для лечения различных видов рака молочной железы., в то время как еще дюжина или около того проходят клинические испытания.

«Наши результаты показывают, что сочетание доксорубицина с ингибитором CDK может быть жизнеспособной стратегией для защиты сердца пациентов во время лечения рака.,"Чэн сказал. «Это может обеспечить гораздо более сильный противораковый эффект с меньшей токсичностью для сердца».

Продолжение исследований

Исследовательская группа WSU планирует провести дальнейшие исследования, чтобы определить молекулярные пути, участвующие в доксорубицин-индуцированной активации CDK2 и ее последующем вредном воздействии на клетки сердечной мышцы.. Их конечная цель состоит в том, чтобы определить, можно ли использовать доступный в настоящее время ингибитор CDK или они могут разработать новый, лучший ингибитор CDK, разработанный специально для использования в качестве сердечно-защитного препарата во время химиотерапии.

Финансирование их опубликованного исследования было получено за счет пятилетнего гранта от National Heart., Институт легких и крови, входящий в состав Национальных институтов здравоохранения, финансируется за счет внутреннего финансирования Колледжа фармацевтики и фармацевтических наук WSU..

Источник: news.wsu.edu, Джудит Ван Донген