Теперь исследователи из Исследовательского института Скриппса сообщают о новом инновационном методе скрининга потенциальных лекарств от рака. В этом методе используются крошечные трехмерные шарообразные агрегаты клеток, называемые сфероидами. Эти структуры можно использовать для быстрого опроса сотен или даже тысяч соединений, используя метод, называемый высокопроизводительным скринингом.
Фактически, используя этот подход, команда уже определила одно потенциальное лекарство от важного гена рака. Результаты были опубликованы в журнале Онкоген.«Что важно в этом исследовании, так это то, что мы можем проводить исследования, используя форму раковых клеток, которая является более физиологически актуальной и лучше отражает то, как эти клетки появляются в организме», — говорит Тимоти Спайсер, директор Lead Identification Discovery Biology and High Скрининг пропускной способности кампуса Scripps Research во Флориде и один из авторов исследования.
«До сих пор в большинстве исследований по скринингу противораковых препаратов использовались клетки, которые растут плоско на пластине», — добавляет Луис Скампавиа, директор отдела химии и технологий HTS в Scripps Research и один из соавторов исследования. «С помощью этих трехмерных сфероидов мы гораздо более точно имитируем то, что находится в живых тканях».Сфероиды имеют диаметр от 100 до 600 микрон, что эквивалентно толщине нескольких листов бумаги.
В отличие от отдельных слоев клеток, которые обычно используются для скрининга лекарств, которые, как правило, растут с одинаковой скоростью, поскольку получают одинаковое воздействие кислорода и питательных веществ, сфероиды имитируют то, что может происходить в опухоли: некоторые клетки находятся снаружи а некоторые находятся внутри.В новой статье исследователи сосредоточились на вызывающем рак белке под названием KRAS.
Ген KRAS и другие члены родственного семейства генов RAS мутируют почти в одной трети всех видов рака. Они распространены при раке легких, колоректальном раке и особенно раке поджелудочной железы. Фактически, до 90 процентов случаев рака поджелудочной железы вызываются мутациями KRAS, и исследователи использовали клеточные линии рака поджелудочной железы для текущего исследования.«В прошлом KRAS было очень сложно нацелить на белок.
Люди потратили несколько десятилетий на попытки, но пока не добились большого успеха», — говорит Джозеф Киссил, доктор философии, профессор Scripps Research Medicine и другой соавтор-корреспондент. . «Белок KRAS относительно невелик, и поэтому трудно атаковать его напрямую. Но метод скрининга, который мы использовали в этом исследовании, позволил нам подойти к вопросу по-другому».
Исследователи провели так называемый фенотипический скрининг, что означает, что они искали лекарства, которые влияли на рост клеток, но не имели предвзятого представления о том, как они могут работать. «Мы подошли к этому беспристрастно, — объясняет Киссил. «Мы не пытались разработать что-то, чтобы атаковать конкретную часть белка KRAS. Мы просто искали что-то, что действовало бы на какую-то часть пути, который стимулирует рост клеток».Исследователи сообщают в новой статье, что они уже идентифицировали одно соединение, которое ранее не было известно о влиянии на KRAS, под названием Proscillaridin A. Соединение похоже на класс препаратов, используемых для лечения некоторых сердечных заболеваний. Хотя команда говорит, что этот конкретный препарат вряд ли будет разработан для лечения рака, она подтверждает подход к проведению скрининга лекарств с использованием сфероидов. «Маловероятно, что мы обнаружили бы эту связь стандартными двумерными методами», — говорит Скампавиа.
«С нашей точки зрения, это исследование, основанное на проверке принципа действия», — добавляет Кисель. «Это показывает, что вы можете посмотреть библиотеки лекарств, которые уже были одобрены для лечения других заболеваний, и найти лекарства, которые также могут помочь при раке. Теоретически вы можете использовать этот метод скрининга для любой линии раковых клеток и любой мутации, которая вам нужна. . "«Мы хотели бы использовать это исследование для создания конвейера для новых онкологических препаратов», — заключает Спайсер. «Многие из наиболее многообещающих соединений могут быть упущены из виду при двумерном скрининге.
Это исследование предоставляет прямые доказательства того, что скрининг лекарств с использованием трехмерных структур раковых клеток может быть более подходящим».