Отрута бразильских ос руйнує виключно ракові клітини

Вид бразильских ос Polybia paulista доволі давно зацікавив багатьох учених вкрай незвичайними властивостями токсину, який входить до складу їхньої отрути. По-перше, речовини, що містяться в отруті, є досить потужним антисептиком і впливають як на грам-позитивних так і на грам-негативних бактерій. По-друге, токсини здатні стримувати зростання деяких типів ракових клітин. А в ході нових досліджень фахівці з'ясували, що токсин MP1 вибірково вражає виключно ракові клітини, обходячи здорові.

Дослідження проводила спільна група вчених Бразильського університету Сан-Паулу і Британського університету Лідса.

Як вже зазначалося частина властивостей отрути ос Polybia paulista і токсину MP1 зокрема були відомі раніше, тому роботу з вивчення механізму пригнічення росту ракових клітин біологи вели цілеспрямовано. Однак без несподіваних відкриттів не обійшлося.

Оса Polybia paulista

Оса Polybia paulista. Фото: Emilio Galhardo/Flickr

З'ясувалося, що токсин MP1 з дуже високою ефективністю руйнує мембрани ракових клітин, в результаті чого гине і сама клітина. Але що більш важливо речовина робить це з вражаючою вибірковістю, вражаючи виключно хворі і не чіпаючи нормальні клітини. За словами вчених спочатку виявлений механізм здався їм справжньою містикою, але в міру подальшого опрацювання ставало зрозуміло, що ніякої містики тут немає, а пристрасть токсину до ракових клітин відносно просто пояснюється.

Як відомо, у внутрішньому і зовнішньому шарі клітинної мембрани всіх ссавців зосереджені різні типи жирових молекул, наприклад, ліпіди фосфатідилсерін (PS) і фосфатідилетаноламін (PE) можуть знаходитися тільки у внутрішньому шарі. Але такий порядок справедливий тільки для здорових клітин; в ракових же розподіл ліпідів, як правило, порушується і вміст внутрішнього і зовнішнього шарів мембрани може перемішуватися. Виходячи з цього біологи припустили, вибірковість MP1 пояснюється наявністю певних жирових молекул у зовнішній мембрані. Допущення були підтверджені в ході декількох експериментів.

Було встановлено, що токсин MP1 тісно пов'язується з PS, присутнім в клітинній мембрані, і повільно руйнує її, роблячи в ній пори, через які вміст клітини буквально витікає назовні. Якщо ж у зовнішньому шарі є і жири PE, процес руйнування значно прискорюється.

Поточна робота завершена, але незабаром вчені збираються розшифрувати структуру і послідовність активної речовини отрути бразильських ос і відповісти на питання: «чи можна MP1 застосовувати в медицині?». Втім, вже зараз зрозуміло, що потенціал у відкриття вельми серйозний.

Результати дослідження опубліковані в Biophysical Journal.

Вид ос Polybia paulista, обитающих в Бразилии, еще давно заинтересовал многих ученных крайне необычными свойствами вырабатываемого токсина. Во-первых, вещества, содержащиеся в яде, являются достаточно мощным антисептиком и воздействуют как на грам-положительных так и на грам-отрицательных бактерий. Во-вторых, способны сдерживать рост некоторых типов раковых клеток. А в ходе новых исследований специалисты выяснили, что токсин MP1 избирательно поражает исключительно раковые клетки, обходя здоровые.

Исследование проводила совместная группа ученных Бразильского университета Сан-Паулу и Британского университета Лидса.

Как уже отмечалось часть свойств яда ос Polybia paulista и токсина MP1 в частности были известны ранее, поэтому работу по изучению механизма подавления роста раковых клеток биологи вели можно сказать целенаправленно. Однако без неожиданных открытий все же не обошлось.

Оса Polybia paulista

Оса Polybia paulista. Фото: Emilio Galhardo/Flickr

Выяснилось, что токсин MP1 с очень высокой эффективностью разрушает мембраны раковых клеток, в результате чего погибает и сама клетка. Но что более важно вещество делает это с поразительной избирательностью, поражая исключительно больные и не трогая нормальные клетки. По словам ученых поначалу обнаруженный механизм показался им чистой мистикой, но по мере дальнейшей проработки становилось понятно, что никакой мистики тут нет, а пристрастия токсина к раковым клеткам относительно просто объясняется.

Как известно, во внутреннем и внешнем слое клеточной мембраны всех млекопитающих сосредоточены различные типы жировых молекул, например, липиды фосфатидилсерин (PS) и фосфатидилэтаноламин (PE) могут находится только во внутреннем слое. Но такой порядок справедлив только для здоровых клеток; в раковых же распределение липидов, как правило, нарушается и содержимое внутреннего и внешнего слоев мембраны может перемешиваться. Исходя из этого биологи предположили, избирательность MP1 объясняется наличием определенных жировых молекул во внешней мембране. Допущения были подтверждены в ходе нескольких экспериментов.

Было установлено, что токсин MP1 тесно связывается с фосфатидилсерином (PS), присутствующим в клеточной мембране, и медленно разрушает ее, делая в ней поры, через которые содержимое клетки буквально вытекает наружу. Если же во внешнем слое имеются и жиры PE, процесс разрушения значительно ускоряется.

Текущая работа завершена, но в скором времени ученые собираются расшифровать структуру и последовательность активного вещества яда бразильских ос и ответить на вопрос: «можно ли MP1 применять в медицине?». Впрочем, уже сейчас понятно, что потенциал у открытия весьма серьезный.

Результаты исследования опубликованы в Biophysical Journal.

Метки: 
осы, яды, рак
Евгений Мартыненко