Ученые Университета Кейс Вестерн резерв в США разработали новый способ подавления роста раковых опухолей с помощью доставки в злокачественные клетки синтетических нуклеотидов. Последние встраиваются в теломеры, повреждают их, и, таким образом, убивают клетку. Статья исследователей опубликована в журнале Cell Reports.
Теломерами называют концы хромосом, состоящие из повторов TTAGGG (у человека). Они предотвращают потерю генов во время митоза, поскольку ДНК-полимераза не способна синтезировать копию ДНК с самого конца, но каждый раз при репликации происходит укорочение теломеры. Когда теломеры становятся слишком короткими, клетки стареют и умирают. Теломераза восстанавливает теломеры, однако ее избыточная активность способствует раку, при котором злокачественные клетки становятся практически бессмертными.
Блокирование теломеразы оказалось неэффективным способом борьбы с опухолями, поскольку за время, необходимое для истощения теломер, раковая клетка задействует альтернативные механизмы удлинения концов хромосом. Поэтому исследователи придумали способ, позволяющий сделать нестабильными сами теломеры. Он заключается в доставке в клетку нуклеотида 5-FdUTP, который является фторированным пиримидином, обладающим токсичным действием.
Теломераза встраивает 5-FdUTP в теломеры, создавая участки, которые препятствуют формированию на концах хромосом Т-петель, замыкающих цепь ДНК. В результате активируются механизмы, обычно реагирующие на повреждения в хромосомах и останавливающие клеточный цикл. Показано, что 5-FdUTP убивает человеческие раковые клетки, в которых повышена активность теломеразы.