Биологи из МФТИ проверили действие пихты на старение и рак

Терпеноиды, содержащиеся в древесине пихты, изменяют экспрессию ряда генов, мутации в которых вызывают рак.

Учёные из Института молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта и
МФТИ изучили влияние терпеноидов сибирской пихты на стареющие и раковые клеточные линии на генном уровне. Оказалось, что при этом усиливается экспрессия ряда генов — как сдерживающих образование опухолей, так и способных стать причиной развития рака. Статья об этом опубликована в журнале ​Oncotarget.

Исследователи изучили новые возможности терпеноидов, синтезируемых эпителиальными клетками смоляных ходов древесины пихты и составляющих основу одного отечественного препарата. Утверждается, что они обладают противовоспалительными, ранозаживляющими и антибактериальными свойствами. Было решено проверить, нет ли у него также геропротективного (дословно "защищающего от старости") и противоракового эффекта.

Терпеноиды пихты добавляли к культурам фибробластов (клеток соединительной ткани человека). Клетки в этих культурах старили, пересаживая их раз в 2–3 дня из чашки в чашку. Это необходимо делать, так как клетки в процессе жизнедеятельности выделяют отработанные вещества и истощают питательную среду. Между пересадками клетки успевают поделиться, поэтому чем больше раз клетки конкретной культуры пересаживали, тем больше раз она поделилась, а значит — постарела.

Оказалось, что при обработке терпеноидами пихты после 13-й пересадки в фибробластах уровень экспрессии (количество производимой клеткой РНК) 43 генов повышается, а у 67 снижается. В фибробластах после шестой пересадки рост экспрессии генов в два и более раз наблюдался всего у 21 гена, а снижение — у 16. Таким образом, чем старше клетка, тем больший эффект оказывают терпеноиды сибирской пихты на уровень экспрессии отдельных генов. Притом многие белки, кодируемые этими генами, задействованы в биохимических реакциях, определяющих устойчивость клеток к внешним факторам: нагреванию, отсутствию пищи и т.д.

Влияние терпеноидов пихты на рак проверили на примере двух других культур клеток — аденокарциномы толстой кишки (Сасо-2) и аденокарциномы поджелудочной железы (AsPC-1). Оказалось, что, по сравнению с контролем в культурах таких клеток, обработанных терпеноидами, усиливается экспрессия ряда генов, подавляющих образование опухолей, — GADD45A, GADD45B, GADD45G, DUSP1-2, DUSP4-6 и DUSP8. Однако при этом активируется и экспрессия протоонкогенов — c-Myc, c-Jun, EGR и других. По определению, протоонкогены — это гены, мутация или чрезмерная экспрессия которых может спровоцировать развитие опухолей. Хотя бы поэтому говорить о том, что терпеноиды пихты способны помочь при раке, пока крайне преждевременно.

В научной статье утверждается, что полученные результаты говорят о потенциальных геропротекторных и противораковых свойствах отечественного препарата из пихты. Тем не менее исследований того, как меняется экспрессия отдельных генов, явно недостаточно. Каждый ген и вырабатываемый по его "шаблону" белок взаимодействуют с массой других веществ в организме, и от тонкой настройки этих взаимодействий и зависит эффект того или иного препарата. Исследования на культурах клеток — один из первых этапов испытаний новых лекарств, и действие терпеноидов пихты предстоит ещё проверить на массе животных моделей, чтобы доказать его эффективность и безопасность.

Терпеноиды — класс углеводородов, основной компонент смол, бальзамов и многих эфирных масел. Они в больших количествах содержатся в хвойных растениях и защищают их от болезней и вредителей, а также от многих неблагоприятных факторов окружающей среды — перегрева, охлаждения, повреждений и тому подобного. Известно, что многие вещества этого класса обладают потенциальными геропротекторными и противораковыми свойствами.