Раковите клетки в режим на глад: Ново проучване разкрива изненадващо сътрудничество!

Ново изследване проучва как раковите клетки се справят с хранителните вещества и как могат да бъдат предотвратени от получаване на терапия. Две важни проучвания хвърлят светлина върху механизмите, чрез които туморните клетки оцеляват в лицето на дефицит на хранителни вещества.

Проучване на американски и френски учени, публикувано в списание Nature, показва, че раковите клетки си сътрудничат при разпределението на хранителни вещества, особено аминокиселини. Предишни теории приемаха, че раковите клетки се конкурират за хранителни вещества, което води до по-агресивни тумори. Новото проучване, ръководено от Карлос Кармона-Фонтейн от Нюйоркския университет, използва роботизиран микроскоп и специализиран софтуер за анализ на изображения, за да анализира растежа на раковите клетки при различни условия.

Сътрудничество между раковите клетки

Резултатите от изследването показват, че раковите клетки работят заедно повече, когато има липса на аминокиселини, особено глутамин. Докато по-големите клетъчни популации се възползват от дефицит на аминокиселини, по-малките клетъчни групи са в неравностойно положение. Туморните клетки освобождават ензими, които разграждат олигопептиди, малки протеини, съставени от аминокиселинни вериги, до свободни аминокиселини. Това сътрудничество създава споделен пул от аминокиселини, който е от решаващо значение за оцеляването в туморната микросреда. Тествано е също дали инхибирането на определен ензим с лекарството бестатин може да спре растежа на тумора, което се потвърждава от резултатите. Експерименталните подходи, при които генът за ензима беше изключен с помощта на генните ножици Crispr, също доведоха до забавяне на растежа на тумора при мишки, особено като част от диета с ограничен прием на протеини.

Освен това учени от Германския център за изследване на рака (DKFZ) в Хайделберг и Изследователския институт за молекулярна патология (IMP) във Виена отново са изследвали механизмите за оцеляване на раковите клетки. Те откриха, че при дефицит на хранителни вещества раковите клетки могат да преминат към алтернативни източници на храна, особено разграждайки протеини от околната среда. Използвайки генните ножици CRISPR-Cas9, изследователите са изключили експресията на почти всички гени, за да идентифицират генетичните компоненти, които участват в този процес на превключване.

Проучването разкрива откритието на нехарактеризиран преди това ген, който е необходим за оцеляването на раковите клетки, когато те получават своите хранителни вещества от извънклетъчни протеини. Този ген кодира мембранния протеин "LYSET" (фактор за трафик на лизозомни ензими), който играе централна роля във функцията на лизозомите. Лизозомите са отговорни за усвояването на протеините в клетката. Ако LYSET липсва, не е възможно раковите клетки да преминат към алтернативни източници на хранителни вещества, което забавя развитието на тумора при лабораторни животни. Значението на LYSET и метаболитния път на маноза-6-фосфат може да осигури бъдещи терапевтични цели за борба с метаболитните затруднения при рак, както се съобщава в списание „Science“.

В обобщение, последните изследвания показват, че по-доброто разбиране на усвояването на хранителни вещества и взаимодействията между раковите клетки може потенциално да доведе до иновативни подходи за лечение. Констатациите от изследването на сътрудничеството на хранителните вещества и генетичните фактори биха могли да отворят нови стратегии в борбата срещу рака, особено чрез комбинацията от ензимно инхибиране и целенасочени диетични корекции.