Vähirakud näljarežiimis: uus uuring näitab üllatavat koostööd!

Uued uuringud uurivad, kuidas vähirakud käitlevad toitaineid ja kuidas saab vältida nende ravi saamist. Kaks olulist uuringut valgustavad mehhanisme, mille abil kasvajarakud säilivad toitainete puuduse korral.

Ajakirjas Nature avaldatud USA ja Prantsuse teadlaste uuring näitab, et vähirakud teevad toitainete, eriti aminohapete jaotamisel koostööd. Varasemad teooriad eeldasid, et vähirakud võistlevad toitainete pärast, mille tulemuseks on agressiivsemad kasvajad. Uus uuring, mida juhtis Carlos Carmona-Fontaine New Yorgi ülikoolist, kasutab robotmikroskoopi ja spetsiaalset pildianalüüsi tarkvara, et analüüsida vähirakkude kasvu erinevates tingimustes.

Vähirakkude koostöö

Uuringutulemused näitavad, et vähirakud töötavad rohkem koos, kui puuduvad aminohapped, eriti glutamiini. Kui aminohapete puudusest saavad kasu suuremad rakupopulatsioonid, on väiksemad rakurühmad ebasoodsas olukorras. Kasvajarakud vabastavad ensüüme, mis lagundavad oligopeptiide, aminohappeahelatest koosnevaid väikseid valke, vabadeks aminohapeteks. See koostöö loob jagatud aminohapete kogumi, mis on kasvaja mikrokeskkonnas ellujäämiseks ülioluline. Samuti testiti, kas teatud ensüümi inhibeerimine ravimiga bestatiin võib peatada kasvaja kasvu, mis leidis kinnitust ka tulemustes. Eksperimentaalsed lähenemisviisid, milles ensüümi geen lülitati Crispr geenikääride abil välja, põhjustasid ka kasvaja kasvu aeglustumist hiirtel, eriti valgupiiranguga dieedi osana.

Lisaks on Heidelbergis asuva Saksa Vähiuuringute Keskuse (DKFZ) ja Viini Molekulaarpatoloogia Uurimisinstituudi (IMP) teadlased taas uurinud vähirakkude ellujäämismehhanisme. Nad leidsid, et toitainete puuduse korral võivad vähirakud lülituda alternatiivsetele toiduallikatele, eriti lagundada valke oma keskkonnast. CRISPR-Cas9 geenikääre kasutades lülitasid teadlased välja peaaegu kõigi geenide ekspressiooni, et tuvastada selles lülitusprotsessis osalevaid geneetilisi komponente.

Uuring paljastas varem iseloomustamata geeni avastamise, mis on vajalik vähirakkude ellujäämiseks, kui nad saavad oma toitaineid rakuvälistest valkudest. See geen kodeerib membraanivalku LYSET (Lysosomal Enzyme Trafficking Factor), mis mängib lüsosoomide talitluses keskset rolli. Lüsosoomid vastutavad valkude seedimise eest rakus. Kui LYSET puudub, ei ole vähirakkudel võimalik lülituda alternatiivsetele toitainete allikatele, mis aeglustab kasvaja arengut laboriloomadel. LYSETi ja mannoos-6-fosfaadi metaboolse raja tähtsus võib pakkuda tulevasi terapeutilisi sihtmärke vähi metaboolsete kitsaskohtade vastu võitlemiseks, nagu on kirjeldatud ajakirjas "Science".

Kokkuvõttes näitavad hiljutised uuringud, et toitainete omastamise ja vähirakkude vastastikmõju parem mõistmine võib potentsiaalselt viia uuenduslike ravimeetoditeni. Toitainete koostöö ja geneetiliste tegurite uuringu tulemused võivad avada uusi strateegiaid vähivastases võitluses, eriti ensüümide inhibeerimise ja sihipärase toitumise kohandamise kombinatsiooni kaudu.