Раковые клетки в некоторых отношениях впечатляют: они могут безжалостно расти, обходить процесс старения, становясь бессмертными, и уклоняться от постоянных атак иммунной системы. Но в процессе приобретения таких сверхспособностей клетки должны время от времени отказываться от других, более приземленных навыков, включая способность производить определенные питательные вещества.
Исследователи из Университета Рокфеллера объявляют об открытии редкого типа опухоли, которая не может синтезировать холестерин – молекулу, без которой клетки не могут выжить.
"Эти клетки становятся зависимыми от поглощения холестерина из окружающей среды, и мы можем использовать эту зависимость для разработки методов лечения, которые блокируют поглощение холестерина," говорит Киванч Бирсой, доцент Chapman Perelman, который сообщает о результатах в Nature.
Снижение холестерина
Бирсой давно очарован тем фактом, что в редких случаях рак теряет способность вырабатывать ключевые питательные вещества. Некоторые типы лейкемии, например, не могут синтезировать аминокислоту аспарагин. В качестве первой линии защиты от этих видов рака врачи дают пациентам лекарство, известное как аспарагиназа, которое расщепляет аминокислоту, удаляя ее из крови. Без доступа к внешним запасам питательного вещества раковые клетки умирают.
Бирсой и его коллеги, в том числе Хавьер Гарсия-Бермудес, научный сотрудник лаборатории Бирсоя, решили искать другие типы рака, которые могут быть уязвимы из-за прекращения подачи питательных веществ. Сначала исследователи обратились к холестерину, важному ингредиенту для всех делящихся клеток. Как правило, раковые клетки либо сами производят холестерин, либо получают его из клеточной среды, где он присутствует в форме липопротеинов низкой плотности (ЛПНП).
Исследователи поместили 28 различных типов раковых клеток в среду, в которой отсутствует холестерин, и отметили, какие из них выжили. Клетки, связанные с редким типом лимфомы, известным как ALK-позитивный ALCL, не выдерживали этих условий, что позволяет предположить, что эти клетки не могут синтезировать холестерин самостоятельно.
Когда исследователи проанализировали данные об экспрессии генов холестерин-зависимых клеточных линий, они обнаружили, что в этих раковых опухолях отсутствует фермент, участвующий в синтезе холестерина. Без этого фермента клетки накапливали сквален, малоизученный метаболит, который действует как предшественник холестерина.
Хотя неспособность вырабатывать холестерин должна быть плохой вещью, накопление сквалена, отмечает Бирсой, на самом деле может быть полезно для раковых клеток. "Этим клеткам необходимо иметь дело с окислительным стрессом в окружающей их среде. И мы считаем, что сквален – один из способов увеличить антиоксидантную способность," он говорит.
Использование уязвимости
В другом эксперименте исследователи выбили рецепторы ЛПНП раковых клеток, которые являются основным средством поглощения внешнего холестерина. В результате клетки лишились доступа к питательному веществу и погибли. Этот результат указывает на новый способ убить клетки ALCL, которые могут стать устойчивыми к химиотерапии. "Мы думаем, что методы лечения, блокирующие усвоение холестерина, могут быть особенно эффективными против лекарственно-устойчивых форм ALCL," говорит Бирсой.
В дальнейшем исследователи планируют проверить другие виды рака на наличие аналогичных уязвимостей. Говорит Бирсой: "Это часть более широкой стратегии поиска зависимости или дефицита питательных веществ при различных типах рака."