Активирующие мутации KRAS встречаются более чем в 90% случаев протоковой аденокарциномы поджелудочной железы (PDAC) и являются основными драйверами прогрессирования опухоли, терапевтической резистентности и неблагоприятных клинических исходов. Постоянная активация сигнального каскада RAF/MEK/ERK способствует поддержанию популяции раковых стволовых клеток (CSC) и опухолевой пластичности, что ограничивает эффективность существующих таргетных терапий.

В настоящем исследовании оценен терапевтический потенциал биоактивных соединений, выделенных из растения Alcea rosea (мальва розовая), для воздействия на KRAS-зависимую сигнализацию и фенотипы, ассоциированные с раковыми стволовыми клетками при PDAC.

Биоактивные соединения были выделены из этилацетатного экстракта Alcea rosea и оценены на KRAS-мутантных линиях клеток PDAC человека. Цитотоксичность определяли с помощью MTT-теста, туморогенность и стволовость оценивали методами колониеобразования, заживления царапины (wound healing) и 3D-сфероидных культур.

Апоптоз анализировали окрашиванием DAPI/PI и AO/EtBr, измерением генерации активных форм кислорода (ROS), митохондриального мембранного потенциала и проточной цитометрией. Методом Western blot оценивали экспрессию p-MEK, p-ERK, Caspase-3 и PARP.

Молекулярный докинг против KRAS, MEK1 и ERK2 использовали для оценки аффинности связывания, после чего проводили 100-наносекундное молекулярно-динамическое моделирование для анализа стабильности комплексов, конформационной динамики, RMSD, RMSF и водородных связей.

Биоактивные соединения из Alcea rosea значительно снижали жизнеспособность клеток PDAC, клоногенный рост, миграцию и формирование 3D-сфероидов, что указывает на нарушение самообновления раковых стволовых клеток.

Обработка приводила к повышению генерации ROS, нарушению митохондриального мембранного потенциала и индукции апоптоза, о чём свидетельствовала активация Caspase-3 и расщепление PARP.

Анализ Western blot продемонстрировал снижение фосфорилирования MEK в 1,3 раза и ERK в 2,2 раза. Молекулярный докинг выявил благоприятное связывание биоактивных соединений с KRAS, MEK1 и ERK2, а 100-наносекундное молекулярно-динамическое моделирование подтвердило стабильность лиганд-белковых комплексов через постоянные профили RMSD, RMSF и водородных связей.

Биоактивные соединения, полученные из Alcea rosea, демонстрируют выраженную противоопухолевую активность против KRAS-мутантного PDAC путём ингибирования сигнального пути KRAS/MAPK и нарушения пластичности, ассоциированной с раковыми стволовыми клетками.

Эти данные, подтверждённые как экспериментальными, так и вычислительными методами, обосновывают дальнейшее доклиническое изучение малых молекул из Alcea rosea в качестве потенциальных терапевтических агентов для преодоления резистентности при KRAS-зависимом раке поджелудочной железы.