Механизм действия противоопухолевых препаратов, взаимодействующих с микротрубочками и тубулином

Микротрубочки — основные структурные компоненты клеток — служат мишенью для многочисленной и разнообразной группы противоопухолевых препаратов природного происхождения. Успех этой группы препаратов в лечении рака позволяет считать микротрубочки лучшей из известных на сегодняшний день мишеней для противоопухолевой терапии. Микротрубочки представляют собой высокодинамичные структуры, состоящие из белка тубулина. В клетках они легко полимеризуются и деполимеризуются, а также демонстрируют два интересных типа динамики — динамическую нестабильность и тредмиллинг. Эти динамические процессы имеют ключевое значение для митоза — деления хромосом с образованием новых клеток. Динамика микротрубочек в ходе клеточного цикла жёстко регулируется эндогенными клеточными регуляторами. Кроме того, многие противоопухолевые препараты и природные соединения изменяют динамику полимеризации микротрубочек, блокируют митоз и, как следствие, индуцируют апоптоз. К таким препаратам относятся несколько соединений, ингибирующих полимеризацию микротрубочек при высоких концентрациях: алкалоиды барвинка, криптофицины, галихондрины, эстрамустин и колхицин. Другая группа этих соединений при высоких концентрациях стимулирует полимеризацию микротрубочек и стабилизирует их. К ней относятся Taxol, Taxotere, элеутеробины, эпотилоны, лаулималид, саркодиктины и дискодермолид. Важно, что значительный объём данных указывает на общий механизм действия этих препаратов при более низких концентрациях: они подавляют динамику микротрубочек, практически не изменяя их массу в клетке. Препараты связываются с различными участками тубулина и с разными участками микротрубочки, оказывая неодинаковое влияние на динамику микротрубочек. Однако благодаря общему механизму подавления этой динамики все они блокируют митоз на переходе от метафазы к анафазе и индуцируют гибель клеток.