Rakovinové bunky v režime hladovania: Nová štúdia odhaľuje prekvapivú spoluprácu!

Nový výskum skúma, ako rakovinové bunky zvládajú živiny a ako im možno zabrániť v liečbe. Dve dôležité štúdie objasňujú mechanizmy, ktorými nádorové bunky prežívajú pri nedostatku živín.

Štúdia amerických a francúzskych vedcov publikovaná v časopise Nature ukazuje, že rakovinové bunky spolupracujú pri distribúcii živín, najmä aminokyselín. Predchádzajúce teórie predpokladali, že rakovinové bunky súťažia o živiny, čo vedie k agresívnejším nádorom. Nová štúdia, ktorú viedol Carlos Carmona-Fontaine z New York University, využíva robotický mikroskop a špecializovaný softvér na analýzu obrazu na analýzu rastu rakovinových buniek za rôznych podmienok.

Spolupráca medzi rakovinovými bunkami

Výsledky výskumu ukazujú, že rakovinové bunky viac spolupracujú pri nedostatku aminokyselín, najmä glutamínu. Zatiaľ čo väčšie bunkové populácie profitujú z nedostatku aminokyselín, menšie bunkové skupiny sú znevýhodnené. Nádorové bunky uvoľňujú enzýmy, ktoré štiepia oligopeptidy, malé proteíny zložené z reťazcov aminokyselín, na voľné aminokyseliny. Táto spolupráca vytvára zdieľanú zásobu aminokyselín, ktorá je rozhodujúca pre prežitie v mikroprostredí nádoru. Testovalo sa aj to, či inhibícia určitého enzýmu liekom bestatín dokáže zastaviť rast nádoru, čo sa potvrdilo aj vo výsledkoch. Experimentálne prístupy, pri ktorých bol gén pre enzým vypnutý pomocou génových nožníc Crispr, tiež viedli k spomaleniu rastu nádorov u myší, najmä v rámci diéty s obmedzeným obsahom bielkovín.

Okrem toho vedci z Nemeckého centra pre výskum rakoviny (DKFZ) v Heidelbergu a Výskumného ústavu molekulárnej patológie (IMP) vo Viedni opäť skúmali mechanizmy prežitia rakovinových buniek. Zistili, že pri nedostatku živín môžu rakovinové bunky prejsť na alternatívne zdroje potravy, najmä odbúravať bielkoviny zo svojho prostredia. Pomocou génových nožníc CRISPR-Cas9 vedci vypli expresiu takmer všetkých génov, aby identifikovali genetické komponenty, ktoré sa podieľajú na tomto procese prepínania.

Štúdia odhalila objav predtým necharakterizovaného génu, ktorý je potrebný na prežitie rakovinových buniek, keď získavajú živiny z extracelulárnych proteínov. Tento gén kóduje membránový proteín „LYSET“ (Lysosomal Enzyme Trafficking Factor), ktorý hrá ústrednú úlohu vo funkcii lyzozómov. Lyzozómy sú zodpovedné za trávenie proteínov v bunke. Ak LYSET chýba, nie je možné, aby rakovinové bunky prešli na alternatívne zdroje živín, čo spomaľuje vývoj nádoru u laboratórnych zvierat. Dôležitosť LYSET a metabolickej dráhy manóza-6-fosfátu by mohla poskytnúť budúce terapeutické ciele na boj proti metabolickým prekážkam pri rakovine, ako sa uvádza v časopise „Science“.

Stručne povedané, nedávny výskum ukazuje, že lepšie pochopenie príjmu živín a interakcií medzi rakovinovými bunkami by mohlo potenciálne viesť k inovatívnym liečebným prístupom. Zistenia zo štúdie spolupráce živín a genetických faktorov by mohli otvoriť nové stratégie v boji proti rakovine, najmä prostredníctvom kombinácie inhibície enzýmov a cielených úprav stravy.