Проведено нову зустріч міждисциплінарного семінару в рамках природничих наук під назвою "Сучасні виклики фізико-хімічної та математичної біології".

З доповіддю "Іонні канали як важливі детермінанти канцерогенезу і перспективні мішені для терапії раку" виступив академік НАН України Ярослав Шуба

18 жовтня 2024 року в Національній академії наук України, в Інституті біохімії ім. О.В. Палладіна, пройшло чергове засідання міждисциплінарного семінару, присвяченого актуальним аспектам фізико-хімічної та математичної біології у сфері природничих наук.

З доповіддю на міждисциплінарну тему "Іонні канали: ключові детермінанти канцерогенезу та потенційні цілі для онкологічної терапії" виступив Ярослав Шуба, академік НАН України та завідувач відділу нервово-м'язової фізіології Інституту фізіології імені О.О. Богомольця НАН України.

Захід відкрив керівник семінару, заступник директора з наукової роботи Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна, академік НАН України Сергій Костерін. У своєму вступному слові він ознайомив присутніх з науковими інтересами доповідача. Було акцентовано увагу на тому, що в центрі дослідницької діяльності академіка НАН України Ярослава Шуби знаходяться іонні канали та мембранні рецептори, які вивчаються в контексті різних типів клітин, а також їх функціональні зміни при різноманітних патологіях. Зокрема, його роботи мають велике значення для розуміння таких серйозних захворювань, як серцева недостатність, серцеві аритмії, епілепсія та рак простати.

У своїй доповіді академік Ярослав Шуба зазначив, що з часів класичних досліджень Алана Ходжкіна та Андрю Хакслі, проведених у середині минулого століття, які виявили природу електрозбудливості клітин та заклали основи концепції іонних каналів як макромолекулярних пор у плазматичній мембрані, що селективно пропускають іони натрію, калію, кальцію та хлору, кількість відомих типів іонних каналів зросла до неймовірних масштабів. Вважається, що на сьогоднішній день наука вже відкрила всі можливі типи іонних каналів. Було акцентовано, що у генерації потенціалів дії в електрозбудливих клітинах — як нервових, так і м'язових — ключову роль відіграють іонні канали, відкриття та закриття яких регулюється зміною мембранного потенціалу, внаслідок чого їх класифікують як потенціалкеровані.

Плазматична ж мембрана електронезбудливих клітин рясніє іонними каналами, які є менш селективними до основних фізіологічних іонів, а функціональний стан яких може регулюватися найрізноманітнішими фізико-хімічними чинниками середовища, зокрема - механічним стресом різної модальності, температурою, кальцієм, тонічністю і рН, екзогенними забруднюючими і подразнюючими хімікатами, внутрішньоклітинними вторинними посередниками, тощо. Завдяки цьому електронезбудливі клітини здатні реагувати на фактори як зовнішнього, так і внутрішнього середовища і у відповідь на них змінювати свою поведінку. Якщо з тих чи інших причин експресія, чи функція певного типу іонного каналу змінюється, то ця реакція і, відповідно, поведінка клітини можуть бути неадекватними.

Перші безпосередні свідчення участі іонних каналів у злоякісному переродженні були отримані на межі 1980-х і 1990-х років. Тоді виявили, що ракові клітинні лінії демонструють аномальні моделі функціонування іонних каналів у порівнянні з нормальними клітинами. Крім того, фармакологічне блокування цих каналів здатне уповільнити їх зростання. Ці результати викликали значний інтерес до даної теми, і на сьогоднішній день вважається, що змінені іонні канали (усі типи іонних каналів у клітині) відіграють важливу роль у вираженні характерних рис ракових клітин, таких як посилене зростання, стійкість до апоптозу, а також здатність до міграції та інвазії. Внаслідок цього іонні канали набувають все більшої уваги як потенційні цілі для протипухлинної терапії.

У доповіді було розглянуто, які типи іонних каналів характерні для ракових клітин, які чинники пухлинного мікросередовища впливають на їх активацію, як їх функціонування транслюється у злоякісну поведінку і, нарешті, як вплив на них різними чинниками може бути корисним для лікування раку.

Із запитаннями до доповідача та обговоренням доповіді виступили: академіки НАН України Віталій Кальченко, Сергій Костерін, члени-кореспонденти НАН України Михайло Гончар та Микола Куліш, професори Микола Великий, Денис Колибо, Ольга Матишевська, Людмила Дробот, доктор фізико-математичних наук Марина Косевич та інші.

Наступна сесія загальноакадемічного міждисциплінарного наукового семінару "Сучасні виклики фізико-хімічної та математичної біології" відбудеться у листопаді 2024 року.