Ядом и чернилами: ученые обнаружили, что осьминоги могут вылечить рак человека

Биологи из мексиканского Университета Сонора обнаружили в чернилах, которые обыкновенный осьминог использует для защиты, противораковую молекулу, получившую название озопромид. Она может стать основой новых методов лечения рака.

Озопромид — азотсодержащее органическое соединение — можно синтезировать искусственно. На его основе ученые провели эксперименты, изучая опухоли молочной железы, яичников, простаты и легких. Они доказали, что новая молекула затрудняет рост и размножение опухолевых клеток, заставляя их отмирать. Особенно заметно действие оказалось в случае рака легких — число злокачественных клеток сократилось вдвое.

Озопромид не токсичен — это его главное преимущество. Дело в том, что большинство веществ, которые применяются в терапии рака, так или иначе наносят вред всем клеткам, оказавшимся поблизости. Озопромид может помочь разработать новые, безопасные методы лечения.

Еще одну перспективу в борьбе с раком нашли в довольно неожиданном месте — яде осьминога. Другие ядовитые животные — змеи, пауки, пчелы — тоже обладают противораковыми свойствами. Однако эти свойства никогда ранее не изучались и не подтверждались конкретно у осьминогов. Группа исследователей из Испании и Австралии изучила яд австралийского южного песчаного осьминога и вывела соединение, которое может значительно замедлить рост рака и помочь бороться с лекарственной устойчивостью у пациентов с меланомой.

Южный песчаный осьминог обитает в Большом Австралийском заливе. Яд животных содержит более 1000 уникальных соединений, которые обладают целым спектром лечебных свойств — противовоспалительными, обезболивающими и, конечно же, противораковыми. Очень маловероятно, что южный осьминог специально адаптировал свой яд таким образом, чтобы тот содержал противораковые пептиды. И тем не менее он существует.

Пептид воздействует на меланому с мутацией BRAF — ген участвует в регуляции роста клеток. Мутация может привести к нарушению работы гена и вследствие — к неконтролируемому росту клеток. Это наблюдается в половине всех случаев меланомы — самой серьезной формы рака кожи.

Сейчас меланому лечат, используя стандартную схему — комбинацию ингибиторов BRAF и MEK. Работает и классическая иммунотерапия. Однако при использовании этих методов есть проблемы: низкая скорость ответа, токсичность, побочные эффекты и лекарственная устойчивость. В сочетании с уже одобренными лекарствами терапия с использованием яда осьминогов может привести к лучшим результатам.

Прежде чем соединение можно будет использовать на пациентах, ученым предстоит провести доклинические и клинические испытания, чтобы понять весь его потенциал.

Исследователи также обнаружили, что чернила каракатицы — черная суспензия, распыляемая для отпугивания хищников, — содержат наночастицы, которые успешно подавляют рост раковых опухолей. В основном чернилы состоят из меланина, а также аминокислот, моносахаридов, металлов и других соединений. Наночастицы меняют иммунную функцию в опухолях. Как полагают ученые, в сочетании с облучением они могут почти полностью подавить рост рака.

Иммунотерапия представляет собой борьбу с опухолью путем стимуляции собственной иммунной системы: терапия нацеливается на лейкоциты. Одни из них — макрофаги — преобладают в некоторых опухолях. Они принимают одну из двух форм: М1 или М2. Первая поглощает и разрушает раковые клетки в процессе фагоцитоза и при активации Т-клеток (других лейкоцитов). В то же время, если лейкоциты принимают форму М2, иммунная функция подавляется, что позволяет опухоли продолжать расти.

В последние годы ученые работают над созданием антител, которые могут преобразовывать проопухолевые макрофаги М2 в противоопухолевые М1. Эксперты разрабатывают наночастицы, которые локально разрушают раковые клетки. Однако они очень дорогие и их сложно получить. Именно поэтому ученые обратились к природе в поисках альтернатив.

Исследователи обнаружили, что наночастицы чернил каракатицы также обладают этой способностью. После подтверждения биосовместимости биологи провели эксперименты на мышах, страдающих от рака. Они обнаружили, что облучение наночастиц инфракрасным излучением убило примерно 90% раковых клеток, а сами частицы почти не затронули здоровые клетки.

Терапия оказалась эффективной как отдельно, так и в сочетании с облучением. Анализ показал, что за превращение макрофагов М2 в макрофаги М1 отвечает определенный сигнальный путь. Механизм стимулирует иммунную систему, и та вырабатывает противоопухолевые факторы.

В будущем исследователи планируют изучить другие природные материалы, которые также обладают противораковыми свойствами. Вдохновляясь природой и используя ее особенности, мы найдем новые решения для лечения заболеваний.