Ученые нашли способ лишить раковые клетки питания, не причинив вреда здоровым клеткам

Ученые из Женевского и Марбургского университетов обнаружили, что D-цистеин – "зеркальная" форма аминокислоты цистеина – способен избирательно подавлять рост некоторых раковых клеток, почти не влияя на здоровые ткани.

Обычные методы лечения рака часто наносят вред не только опухоли, но и организму в целом, вызывая тяжелые побочные эффекты. Поэтому исследователи ищут способы, которые действуют максимально точечно. Международная команда предложила нестандартное решение: использовать D-форму цистеина – молекулу, отличающуюся от привычной L-формы только пространственной конфигурацией.

Выяснилось, что эта серосодержащая аминокислота преимущественно поглощается определенными типами раковых клеток и нарушает их ключевые процессы, включая клеточное дыхание и синтез ДНК. При этом здоровые клетки остаются практически нечувствительными к её воздействию.

Аминокислоты существуют в двух "зеркальных" вариантах – L и D. Хотя по химическому составу они одинаковы, их трехмерная структура различается. В организме человека для построения белков используются в основном L-формы, тогда как D-формы почти не задействованы в нормальной биологии.

Группа изучала влияние разных аминокислот на раковые клетки и обнаружила, что именно D-цистеин значительно замедляет их рост в лабораторных условиях. Чтобы понять механизм этого эффекта, к работе подключилась команда профессора Роланда Лилла. Исследователи выяснили, что D-цистеин блокирует фермент NFS1 в митохондриях – структурах, отвечающих за выработку энергии в клетке.

Этот фермент необходим для образования железо-серных кластеров – важных компонентов, участвующих в дыхании клетки, синтезе ДНК и РНК и поддержании целостности генетического материала. Когда NFS1 блокируется, жизненно важные процессы в раковой клетке нарушаются: снижается выработка энергии, повреждается ДНК и останавливается деление.

В экспериментах на мышах с агрессивной формой рака молочной железы введение D-цистеина существенно замедлило рост опухолей, при этом серьезных побочных эффектов у животных не наблюдалось. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Metabolism и указывают на перспективное направление для разработки более избирательных методов лечения рака.