Клеткам рака молочной железы для метастазирования нужна пировиноградная кислота

Клеткам рака молочной железы для метастазирования нужна пировиноградная кислота

Большинство пациентов, которые умирают от рака молочной железы, умирают от метастазирования — процесса, посредством которого раковые клетки распространяются на другие органы тела. 

Раковые клетки способны мигрировать с током крови или лимфы, попадая в другие органы, и определенным образом изменять метаболизм здоровых тканей, чтобы расти и размножаться на новом месте.

Новое исследование профессора Сары-Марии Фендт из Центра биологии рака VIB-KU Leuven в Бельгии и ее аспиранта Иларии Элии показало, что раковые клетки молочной железы нуждаются в достаточном количестве питательном пировиноградной кислоты (пирувата) для роста метастазов.

Сущность открытия бельгийских биохимиков

Когда клетки рака молочной железы распространяются на различные органы, и в частности на легкие, им сначала необходимо преобразовать здоровую среду легких в так называемую метастатическую нишу, которая поддерживает рост раковых клеток. 

Фермент, который необходим раковым клеткам для активации этого процесса, называется коллаген-пролил-4-гидроксилаза. До сих пор считалось, что активность этого вещества регулируется как в раковых, так и в здоровых клетках одинаково — количеством присутствующего фермента. 

лечение рака молочной железы в европе

Другими словами, считается, что если присутствует много фермента, то его активность высока — и наоборот. Но так как пролил-4-гидроксилаза коллагена выполняет важные функции в здоровых клетках, она представляет собой очень трудную мишень для лечения рака, поскольку воздействие на нее будет направлено ​​как на рак, так и на здоровые клетки.

Профессор Сара-Мария Фендт из Центра биологии рака VIB-KU Leuven и ее аспирант Илария Элия обнаружили, что раковые клетки молочной железы, которые достигают легких, нуждаются в избытке пировиноградной кислоты для реструктуризации здоровой среды легких. Пируват просто необходим им для того, чтобы метастазы могли расти. 

В частности, пируват стимулирует производство небольшой молекулы, называемой α-кетоглутарат. Эта малая молекула регулирует активность коллаген-пролил-4-гидроксилазы независимо от количества этого фермента. 

Важно, что только раковые клетки или клетки, поддерживающие распространение раковых клеток в отдаленные органы, полагаются на этот пируват-зависимый механизм для создания благоприятной для развития опухоли среды в легких. 

Это означает, что блокирование или даже просто замедление поглощения пирувата клетками рака молочной железы может оказаться достаточным для значительного ослабления образования метастазов на различных моделях мышей с раком молочной железы.

лечение рака молочной железы в Европе

Выводы ученых подтверждаются смежными исследованиями

Интересно, что в независимом исследовании профессора Грит Кармелит и доктора Стива Штегена из лаборатории клинической и экспериментальной эндокринологии в том же Университете Лювена обнаружено, что нормальные костные клетки создают здоровую среду с использованием коллаген-пролил-4-гидроксилазы. 

Они обнаружили, что костные клетки также нуждаются в α-кетоглутарате для регуляции активности коллаген-пролил-4-гидроксилазы, приводящей к нормальному развитию и регенерации кости. Но в отличие от раковых клеток, нормальные костные клетки зависят не от пирувата, а от глютамина в качестве основного питательного вещества для этой важной функции. 

В настоящее время уже существуют живые модели на мышах для таргетирования воздействия на раковые клетки без вреда для здоровых и наоборот, путем избирательного изменения поглощения пирувата или глютамина.

Перспективы применения открытия бельгийских ученых

В целом, эти два исследования показывают, что здоровые и раковые клетки используют различные питательные вещества для формирования своего окружения. Это новое понимание может быть использовано для разработки инновационных методов лечения онкологии. Методов, которые будут точно таргетированы на клетки рака молочной железы, образовавшие метастазы в легких, и при этом будут оставаться безопасными для здоровых клеток. 

Возможно вас заинтересует
Мышь в руке
Исследователи из США выяснили, почему препараты, которые эффективно лечат рак у лабораторных мышей, не могут справиться с аналогичными злокачественными новообразованиями у человека.  
Глиобластома на снимке
Исследование показало, что темозоломид при глиобластоме более эффективен, если пациенты принимают его утром. Медиана выживаемости увеличивается в среднем на 3,5 месяца.
Пораженная опухолью почка и здоровая почка
Новый препарат для лечения почечно-клеточного рака с метастазами получил одобрение FDA. Тивозаниб будет использован у пациентов, которые не реагируют на другую терапию.  
Капельница
Новое открытие сделает химиотерапию более эффективной. Ученые ожидают, что использование ингибиторов ATR поможет избежать рецидива рака после лечения.
Бактерии
Результаты исследования Научного института Вейцмана: антигены бактерий, которые представлены на опухолевых клетках, помогут иммунитету уничтожить злокачественную опухоль.