Поиски путей лечения от рака привели к дешевому нейлону

В поисках новых методов лечения рака ученые из Института раковых исследований Дюка сделали неожиданное открытие – они нашли молекулу вещества, необходимого для дешевого и экологически чистого способа изготовления нейлона.

Эта новость была опубликована в журнале Nature Chemical и сразу заинтриговала читателей тем, что, как выяснилось, некоторые генетические и химические изменения в раковых опухолях могут быть использованы с выгодой в самых разных областях.

"В нашей лаборатории мы изучаем генетические изменения, от которых здоровая ткань перерастают в опухоль. Мы хотим понять, как развиваются опухоли, с тем, чтобы, естественно, более эффективно бороться с ними, - рассказывает д-р Закари Рейтман из Дюковского Института, ведущий автор исследования. - Как оказалось, мы узнали несколько больше, чем рассчитывали - в процессе изучения раковых проблем, мы открыли лучший способ получения нейлона".

Нейлон, как известно, это очень распространенный материал, используемый для изготовления ковровых покрытий, мягкой мебели, автозапчастей, одежды и других изделий. Ключевым компонентом для его производства служит адипиновая кислота - одно из наиболее широко используемых химических веществ в мире. В настоящее время ее производят из ископаемого топлива, а это приводит к загрязнению окружающей среды и вносит свой вклад в процессы, ведущие к глобальному потеплению.

Д-р Рейтман рассказал, что они занимались изучением адипиновой кислоты из-за сходства между процессами образования раковых клеток и приемов, применяемых в биохимической инженерии. В обоих случаях образуются ферменты, представляющие собой молекулы, которые преобразуют одно химическое соединение в другое. Ферменты играют важную роль как в здоровых тканях, так и в опухолях, но они также могут использоваться для преобразования органических веществ в синтетические материалы, такие как адипиновая кислота.

Один из наиболее перспективных и современных способов экологически чистого производства адипиновой кислоты - это использование ряда ферментов как сборочной линии для преобразования сахара в дешевую адипиновую кислоту. Тем не менее, есть одна критическая проблема – дигидрокси-адипат дегидрогеназы (2-hydroxyadipate dehydrogenase), который раньше никогда не производился. Он и представляет собой недостающее звено в этом своеобразном биохимическом конвейере.

Но у Рейтмана и коллег было предчувствие, что генетическая мутация, которую они наблюдали, может вызвать способность дрожжевых бактерий производить гомоизоцитрат дегидрогеназы (homoisocitrate dehydrogenase), из которого уже можно получить неуловимый дигидрокси-адипат дегидрогеназы, необходимый для "зеленой", то есть экологически чистой адипиновой кислоты.

Предчувствие ученых не обмануло - функциональные мутации раковых клеток действительно можно конструктивно применить к другим ферментам, из которых, в свою очередь, можно получить нечто полезное - в нашем случае недостающее звено, которое могло бы позволить производить адипиновую кислоту из дешевых сахаров. Следующим шагом будет собственно сам производственный процесс получения адипиновой кислоты, а следом за ним и производство нейлона.