«ОМЛ — разрушительная форма рака; пятилетняя выживаемость составляет всего 30 процентов, и это еще хуже для пожилых пациентов, которые имеют более высокий риск развития болезни», — говорит Дэвид Скэдден, доктор медицины, директор MGH. Центр регенеративной медицины (MGH-CRM), содиректор Гарвардского института стволовых клеток (HSCI) и старший автор статьи о клетках. «Новые методы лечения ОМЛ чрезвычайно ограничены — мы все еще используем протоколы, разработанные еще в 1970-х годах — поэтому нам отчаянно нужно найти новые методы лечения».При ОМЛ нормальный процесс дифференцировки миелоидных стволовых клеток в определенную группу зрелых лейкоцитов останавливается, что приводит к пролиферации незрелых, аномальных клеток, которые вытесняют и подавляют развитие нормальных клеток крови.
При ОМЛ происходит широкий спектр генетических изменений, но авторы предположили, что влияние на дифференциацию должно происходить через несколько общих молекулярных событий. Используя метод, созданный ведущим автором Дэвидом Сайксом, доктором медицины, MGH-CRM и HSCI, команда обнаружила, что единственная дисфункциональная точка на пути, характерном для большинства форм AML, может быть целью лечения.
Предыдущие исследования показали, что экспрессия фактора транскрипции под названием HoxA9, который должен быть отключен для продолжения нормальной дифференцировки миелоидных клеток, фактически сохраняется у 70 процентов пациентов с ОМЛ. Поскольку ингибиторы HoxA9 не были идентифицированы, исследователи использовали новый подход к скринингу потенциальных ингибиторов, основанный не на их взаимодействии с конкретной молекулярной мишенью, а на том, могут ли они преодолеть блокаду дифференцировки, характерную для клеток AML.
Сначала они создали клеточную модель AML, индуцируя сверхэкспрессию HoxA9 в генетически модифицированных миелоидных клетках мышей, которые светятся зеленым цветом, если они достигают зрелости. Затем команда провела скрининг более 330 000 небольших молекул, чтобы найти, которые будут производить зеленый сигнал в клетках, что указывает на преодоление блокады дифференцировки, индуцированной HoxA9.
Только 12 соединений дали желаемый результат, 11 из которых, как было обнаружено, действуют путем подавления метаболического фермента, называемого DHODH, роль которого в дифференцировке миелоида ранее не была известна. Дальнейшие эксперименты показали, что ингибирование DHODH может индуцировать дифференцировку как в мышиных, так и в человеческих клетках AML.Затем команда проверила известный ингибитор ДГОДГ на нескольких моделях ОМЛ на мышах и определила схему дозирования, которая снижает уровни лейкозных клеток и увеличивает выживаемость без побочных эффектов обычной химиотерапии.
Хотя шесть недель лечения не предотвратили возможного рецидива, лечение продолжительностью до 10 недель, по-видимому, привело к долговременной ремиссии, включая уменьшение количества стволовых клеток лейкемии, что может привести к рецидиву. Аналогичные результаты наблюдались у мышей, которым были имплантированы лейкозные клетки человека.«Фармацевтические компании, как правило, скептически относятся к тому типу функционального скрининга, который мы использовали для определения DHODH в качестве цели, потому что он может быть сложным и неточным.
Мы думаем, что с помощью современных инструментов мы сможем улучшить идентификацию целей, поэтому применяем этот подход к более широкому спектру раковых заболеваний может быть оправдано », — говорит Скадден, заведующий кафедрой стволовых клеток и регенеративной биологии и профессор медицины из Иордании в Гарвардском университете. Дополнительное исследование механизма, лежащего в основе ингибирования ДГОДГ, должно позволить разработать протоколы клинических испытаний на людях.