Антрациклины - это класс химиотерапевтических препаратов, эффективных при лечении многих форм рака, включая лейкемию, лимфому и рак молочной железы. Антрациклины, такие как доксорубицин, часто используемый против рака молочной железы, убивают раковые клетки, повреждая их ДНК. Однако эти эффективные химиопрепараты также вызывают токсическое воздействие на сердце примерно у десяти процентов пациентов, что в конечном итоге может привести к сердечной недостаточности, особенно у пожилых пациентов с уже имеющимися сердечно-сосудистыми заболеваниями.

В настоящее время у врачей нет надежных стратегий, позволяющих предсказать, какие пациенты подвержены риску такого повреждения сердца, вызванного антрациклинами, которое называется кардиотоксичностью - снижением функции сердца, которое может привести к сердечной недостаточности, или выявить его на самых ранних стадиях.

Теперь группа под руководством исследователей из Медицинского центра Beth Israel Deaconess (BIDMC) выявила белок, связанный с началом развития антрациклин-ассоциированной сердечной токсичности. В двух исследованиях, проведенных среди женщин, проходящих лечение от рака молочной железы, уровень циркулирующего в крови белка, известного как гемопексин, был связан с повышенной сердечной токсичностью. Последующие исследования на мышах показали, что этот белок обладает кардиопротекторными свойствами.

Эти результаты, опубликованные в журнале Science Advances, позволяют предположить, что организм вырабатывает этот белок в качестве защитной меры против сердечной токсичности, вызванной терапией. Если это так, то в один прекрасный день клиницисты смогут использовать этот белок для мониторинга пациентов, проходящих лечение антрациклиновым раком, на предмет признаков нарушения сердечной функции с помощью простого анализа крови.

"Учитывая растущее бремя сердечной недостаточности и рака среди стареющего населения, разработка новых биомаркеров и кардиопротекторных стратегий необходима для минимизации воздействия сердечной токсичности, связанной с лечением рака", - говорит старший автор исследования Аарти Аснани, доктор медицинских наук, кардиолог и директор программы кардиоонкологии в BIDMC. "Это исследование выявило индукцию циркулирующего гемопексина как кардиопротекторный механизм, актуальный для пациентов, получающих лечение антрациклинами".

Аснани и коллеги изучили 30 женщин с диагнозом рак молочной железы, которым предстояло пройти лечение антрациклиновой химиотерапией. У участниц были взяты анализы крови и другие данные на исходном уровне до начала приема доксорубицина. Анкеты, образцы крови и эхокардиограммы проводились каждые три месяца в течение периода исследования.

Через три месяца после начала лечения рака ученые отметили общее снижение функции сердца у всех участников исследования, а у шести пациентов в течение года развились симптомы сердечной недостаточности. В течение этого времени исследователи отслеживали 1317 белков, циркулирующих в плазме крови участников. Команда наблюдала изменения в 39 белках, причем увеличение гемопексина было наиболее сильно связано с ранней сердечной токсичностью. Второе исследование с участием 31 женщины дало практически идентичные результаты.

"Основываясь на этих результатах, полученных на людях, мы использовали модель мыши, которая в точности повторяла проблемы с сердцем, наблюдаемые у пациентов, получавших доксорубицин", - говорит первый автор исследования Цзин Лю, доктор медицины, доктор философии, докторант отдела сердечно-сосудистой медицины BIDMC. "Как мы и наблюдали у пациентов, гемопексин плазмы повышался у мышей в течение 24 часов после завершения химиотерапии и был тесно связан с последующей сердечной функцией".

Установив четкую связь между сердечной токсичностью, вызванной антрациклином, и повышением уровня гемопексина, ученые попытались определить функциональную роль гемопексина. Когда исследователи лечили доксорубицином лабораторных мышей дикого типа (нормальных), они обнаружили, что введение гемопексина предотвращает развитие сердечной дисфункции.

Однако, когда они провели аналогичный эксперимент с генетически измененными мышами, у которых отсутствовал естественный белок гемопексин, мыши с дефицитом гемопексина продемонстрировали повышенную сердечную токсичность доксорубицина по сравнению с мышами дикого типа. Полученные данные свидетельствуют о том, что организм может вырабатывать гемопексин в качестве защитной реакции на повреждение сердца, вызванное антрациклином.

"Эти результаты служат основой для будущих исследований по разработке гемопексина в качестве биомаркера и защитной терапии для пациентов, подверженных риску сердечной токсичности, связанной с химиотерапией", - сказал Аснани, который также является ассоциированным членом Института исследования рака при BIDMC. "Сейчас мы работаем над тем, чтобы выяснить, применимы ли наши результаты к большей группе пациентов разного пола и к другим типам рака, таким как лимфома".