Ученые МФТИ и Сеченовского университета выяснили, что компоненты сыворотки крови человека способны влиять на эффективность лапатиниба — таргетного препарата для лечения рака молочной железы. Они также установили причины этого явления, детально изучив стоящие за этим молекулярные механизмы. Данные, полученные учеными, представляют собой новый этап на пути к совершенствованию методов персонализированной медицины, что в будущем поможет избежать ошибок при выборе стратегии лечения. Результаты работы опубликованы в журнале Biochemistry (Mosc).
По сравнению с классической химиотерапией, лечение таргетными препаратами имеет ряд преимуществ, важнейшим из которых является возможность существенно снизить побочные эффекты лечения. Это обеспечивается за счет того, что лекарства нового поколения, попадая в организм, избирательно воздействуют на определенные молекулярные мишени, способствующие развитию заболевания. Такие мишени гораздо сильнее представлены в опухоли, чем в нормальных клетках. Однако для достижения наилучших результатов при использовании таргетной терапии важно учесть все факторы, способные оказывать влияние на ее эффективность. Ранее специалисты МФТИ и Сеченовского университета впервые показали, что компоненты сыворотки крови человека значительно снижают терапевтический эффект двух онкопрепаратов — цетуксимаба и эрлонтиба. Новое исследование доказывает, что данный феномен распространяется и на лапатиниб, применяемый для лечения HER2-положительного рака молочной железы. Эти данные очень важны для прогнозирования индивидуальной реакции пациента на эффективность лечения.
В данной работе ученые оценили влияние сыворотки крови, полученной от 14 доноров-женщин, на эффективность работы лапатиниба. Механизм действия этого таргетного препарата основан на блокировке рецепторов эпидермального фактора роста — EGFR и HER2. Эксперименты, проведенные на клеточной линии плоскоклеточной карциномы молочной железы, показали, что наличие сыворотки крови в среде с раковыми клетками способно практически полностью нивелировать эффект лапатиниба.
«Нам удалось выяснить, какие молекулярные механизмы лежат в основе этого феномена. В отсутствие сыворотки лекарство вызывает остановку перехода клеточного цикла G1/S, что приводит к замедлению деления раковых клеток. Оказалось, что отдельные компоненты сыворотки вмешиваются в этот процесс и “отменяют” остановку перехода клеточного цикла G1/S, вновь запуская нежелательные процессы пролиферации», — поясняет Антон Буздин, доктор биологических наук, заведующий лабораторией биоинформатики МФТИ.
В ходе транскриптомного анализа ученые выяснили, что из всех генов, активность которых подавлялась лапатинибом, более 96% снова становились активны в присутствии сыворотки даже несмотря на воздействие лапатиниба. При этом скорость роста раковых клеток также восстанавливалась. Снижение эффективности лапатиниба, вызванное компонентами сыворотки крови, специалисты связывают с восстановлением активности рецепторов эпидермального фактора роста и влиянием на активность TLR-сигнального пути.
Полученные данные могут стать основой для создания более успешных схем терапии HER2-положительного рака молочной железы в будущем и помогут избежать ошибок при прогнозировании ответа на лечение конкретного больного.
В исследовании также приняли участие сотрудники ИБХ им. академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН, ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Минздрава России и Европейской организации по исследованию и лечению рака (EORTC). Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда и Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (грант 075-15-2022-310).
