Molecular Systems Biology: антиоксиданты защищают ядро раковых клеток от химиотерапии
Фото: Sara Sdelci / CRG
Международная группа ученых из Испании и Австрии определила, что внутри клеточного ядра функционирует механизм, который позволяет ему избежать повреждения ДНК из-за накопления активных форм кислорода. Это объясняет почему раковые клетки становятся устойчивыми к химиотерапевтическим препаратам, направленным против ДНК. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Molecular Systems Biology.
Антиоксидантные ферменты используются клеткой для обезвреживания активных форм кислорода (АФК), которые являются побочным продуктом клеточного дыхания. Считалось, что АФК взаимодействует с различными органическими молекулами, в том числе ДНК, вызывая их окисление и разрушение.
В ходе исследования ученые экспериментально индуцировали повреждение ДНК в клеточных линиях человека с помощью химиотерапевтического противоракового препарата этопозид. Этопозид разрывает нити ДНК и блокирует фермент, который помогает восстановить повреждение.
Выяснилось, что повреждение ДНК привело к образованию и накоплению активных форм кислорода внутри ядра клетки. При этом дыхательные ферменты, которые являются основным источником активных форм кислорода, перемещались из митохондрий в ядро в ответ на повреждение ДНК. Это открытие предполагает, что ядро метаболически активно, хотя ранее ученые придерживались взглядов, что ядро является инертным в этом отношении.
Исследователи также использовали систему CRISPR-Cas9 для идентификации всех генов, важных для выживания клеток. Антиоксидантный фермент PRDX1, который также обычно присутствует в митохондриях, перемещается к ядру и очищает присутствующие активные формы кислорода, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение. PRDX1 восстанавливает повреждения, регулируя доступность аспартата, имеющего решающее значение для синтеза нуклеотидов. Таким образом, клетки приобретают устойчивость к этопозиду.
