Раковые клетки заставляют здоровые работать на себя
Раковая опухоль – коварная вещь сама по себе, так как образуется из наших собственных клеток. Но она способна влиять и на здоровые ткани, меняя их метаболизм. Так что одним из направлений противораковой терапии может стать вмешательство в процессы, протекающие вне злокачественных клеток
Опухоль может расти очень быстро в зависимости от поступления к ней питательных веществ, в первую очередь моносахарида глюкозы. Дело в том, что раковым клеткам нужно огромное количество глюкозы, которая служит для них основным энергетическим субстратом: уровень гликолиза (расщепления глюкозы) в ткани опухоли в десятки и сотни раз выше, чем в нормальных.
Это явление, известное с 1970-х гг., названо по имени его первооткрывателя эффектом Варбурга. Сейчас оно является основой диагностического теста на рак: пациентам вводят глюкозу, меченую радиоактивными изотопами, и отслеживают ее путь в организме с помощью позитронно-эмиссионной томографии.
Но как эта «энергетическая» потребность опухоли может влиять на другие, здоровые ткани организма? Чтобы проверить это, ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе (США) изучили метаболизм здоровых и раковых тканей у маленьких пресноводных рыбок данио-рерио, у которых в результате мутации развилась меланома.
Статья Naser et al. Isotope tracing in adult zebrafish reveals alanine cycling between melanoma and liver опубликована в журнале Cell Metabolism.
Оказалось, что клетки меланомы потребляют примерно в 15 раз больше глюкозы, чем здоровые ткани, однако уровень глюкозы в крови рыб оставался постоянным. Последнее понятно: уровень глюкозы в крови здоровой особи, включая человека, строго контролируется, а в случае нехватки глюкоза синтезируется в печени.
Чтобы исследовать низкомолекулярные метаболические профили в организме рыбок, их корма метили изотопными метками. Выяснилось, что из клеток меланомы выводится аминокислота аланин, которая поглощается печенью, где и используется для синтеза глюкозы. То есть в данном случае печень помогает опухоли развиваться! И экспериментальное подавление этого «аланинового цикла» помогло снизить у рыбок опухолевую нагрузку.
Рисунок из статьи Naser et al. – ВМ.
Выведению из опухоли аланина способствует активация в раковых клетках гена BCAT1, который кодирует фермент, участвующий в деградации аминокислот с разветвленной цепью. Гиперактивность BCAT1 уже обнаружена во многих типах опухолей, и клетки меланомы как у данио-рерио, так и у человека – не исключение.
Ученые нашли у больных рыбок нарушения и изменения метаболизма в большинстве здоровых тканей, что говорит о том, что опухоль может оказывать системное влияние на весь организм. И, как мы видим, в некоторых случаях они работают на пользу раковым тканям, что открывает новое направление в противоопухолевой терапии.
«Наука из первых рук»
Портал «Вечная молодость» vechnayamolodost.ru
