Светящиеся антиоксиданты позволили отследить ферроптоз в живых клетках в реальном времени
Исследователи из Университета Макгилла, изучая ферроптоз — форму гибели клеток, — обнаружили, что этот процесс начинается глубоко внутри клетки. Это открытие может привести к новым методам лечения рака и нейродегенеративных заболеваний.
Используя антиоксидантные зонды, которые начинают светиться по мере расходования, команда отследила ферроптоз в реальном времени и определила, что ключевой клеточной структурой, где процесс впервые запускается, является эндоплазматический ретикулум (ЭР). Учёные выяснили, что защита ЭР и лизосом может полностью остановить ферроптоз. Их исследование опубликовано в журнале Nature Chemistry.
«Ферроптоз обладает терапевтическим потенциалом в лечении рака и нейродегенеративных заболеваний, — сказал Гонсало Коса, профессор химического факультета Макгилла и старший автор исследования. — Но до сих пор мы не знали, как он начинается или распространяется. Эта информация критически важна для понимания действия современных индукторов и ингибиторов ферроптоза».
«Наши результаты показывают, что защита ЭР и лизосом может прервать ферроптоз, — отметил Коса. — В то же время защита наружного листка плазматических мембран не влияет на развитие ферроптоза».
Значение для онкологии и нейродегенеративных расстройств
Ферроптоз убивает клетки, запуская неконтролируемые химические реакции, которые повреждают липиды в клеточных мембранах. При раке целенаправленное запускание ферроптоза может остановить рост опухоли. При болезни Альцгеймера, Паркинсона и других состояниях замедление ферроптоза может защитить здоровые клетки мозга.
«Понимание молекулярного механизма новых форм гибели клеток критически важно для здоровья, — сказал Коса. — Такое понимание прокладывает путь для разработки более эффективных методов терапии».
Новое окно в процесс гибели клеток
Созданные исследователями флуорогенные антиоксиданты действовали как маячки, показывая, когда и где в клетке начиналось повреждение липидов. Эта работа предлагает мощную новую платформу для изучения препаратов, предназначенных для блокирования или индукции ферроптоза.
«Эти антиоксиданты также обеспечивают повышенное разрешение и визуализацию развития этой формы гибели клеток, предоставляя беспрецедентную молекулярную информацию на клеточном уровне», — заключил Коса.