Ученые Научно-исследовательского института Детского медицинского центра в Юго-Западном Юта (Юго-Западный Юго-Западный университет) впервые разработали новый метод проведения углубленных исследований злокачественных опухолей у пациентов, в процессе открывая новые сложности, лежащие в основе биологии рака, и опровергая многовековое представление о раке. метаболизм.
Сосредоточение внимания на конкретных регионах опухолей у пациентов с раком легких – ведущей причине смерти от рака во всем мире – д-р. Ральф ДеБерардинис и его команда из CRI проанализировали процесс, с помощью которого различные области опухолей регулируют источники энергии, необходимые для роста, и то, каким образом окружающая клеточная среда влияет на эту метаболическую активность. Результаты, опубликованные в Cell, могут проложить путь к использованию метаболизма рака для прогнозирования прогрессирования заболевания и лечения рака.
"Одна из убедительных идей, которые биологи-раковые биологи преследовали в течение многих лет, заключается в том, что можно было бы лечить все виды рака аналогичным образом, отключив подачу топлива к опухолевым клеткам – по сути, заморив их голодом до смерти," сказал доктор. ДеБерардинис, доцент кафедры CRI и педиатрии, директор программы CRI по генетическим и метаболическим заболеваниям и руководитель отдела педиатрической генетики и метаболизма в Юго-Западном Юта. "Но в нашем исследовании мы были удивлены, обнаружив, насколько метаболическое разнообразие было среди опухолей – в некоторых случаях обнаруживая различную метаболическую активность даже в разных областях одной и той же опухоли – что делает маловероятным, что "пуля от голода" для лечения рака могут быть разработаны."
Исследование также дает представление о давнем заблуждении о метаболизме рака. В течение почти столетия исследователи полагались на идею о том, что метаболический переключатель происходит, когда доброкачественная опухоль становится злокачественной, в результате чего окислительный метаболизм выключается и включается гликолитический метаболизм. Исследование CRI показало, что переключения с одного источника энергии на другой нет; вместо этого оба типа метаболизма усиливаются, когда доброкачественная ткань становится злокачественной.
Исследование также предполагает, что глюкоза не является единственным питательным веществом, которое солидные опухоли потребляют для получения энергии, но является одним из многих питательных веществ, открытие, которое потенциально увеличивает количество метаболических путей, которые могут быть нацелены на борьбу с прогрессированием опухоли.
Кроме того, похоже, что метаболическое предпочтение опухолей, определяемое их генетикой, может быть отменено клеточной средой. Было обнаружено, что опухоли – и даже разные области одной и той же опухоли – которые получают большой кровоток, используют много разных питательных веществ для получения энергии. Опухоли и разные области одной и той же опухоли, которые получают меньший кровоток, с большей вероятностью использовали глюкозу в качестве основного топлива.
"Теперь, когда мы гораздо лучше понимаем, как метаболизм работает в опухолях легких и где в опухоли находятся определенные метаболические активности, должно быть легче изучить, какие именно действия предсказывают и стимулируют прогрессирование заболевания," сказал доктор. ДеБерардинис, который в Юго-Западном Юго-Западном Университете также является аффилированным лицом с Центром развития человека Юджина Макдермотта & Развитие, держит Джоэл Б. Стейнберг, М.D. Кафедра педиатрии и научный сотрудник семьи Соуэлл в области медицинских исследований.
Чтобы определить, как различия в кровотоке могут повлиять на метаболизм опухоли, исследовательская группа CRI измерила количество крови, протекающей в различные части опухоли у пациентов, с помощью набора передовых методов визуализации в сотрудничестве с доктором. Роберт Ленкински, профессор радиологии Юго-Западного университета. Команда CRI также работала с доктором. Кемп Кернстайн, профессор и заведующий отделением торакальной хирургии в Юго-Западном Университете штата Калифорния, чтобы определить, какие области опухолей необходимо взять за образец во время процесса удаления, на основе результатов визуального исследования. После хирургического удаления опухолей группа исследователей провела анализ метаболического потока фрагмент за фрагментом, чтобы изучить произошедшие метаболические изменения, в сотрудничестве с доктором. Крейг Мэллой, профессор и директор Центра перспективных исследований в области визуализации в Юго-Западном Юта.
В Юго-Западном Юго-Западном университете доктор. Ленкински держит Чарльз А. и Элизабет Энн Сандерс, председатель кафедры трансляционных исследований, а также Ян & Заслуженного профессора медицины Боба Пикенса, памяти Джерри Найта Раймера и Аннетт Брэннон Раймер, и г-на. и миссис. W.L. Пикенс; Доктор. Кернстайн занимает почетное место в Кардиоторакальной хирургии Фонда Роберта Такера Хейса; и доктор. Мэллой держит Ричард А. Ланге, М.D. Кафедра кардиологии.
"Эта информация предоставит новые возможности для выявления прогностической информации и, возможно, новых методов лечения рака легких," сказал доктор. Kernstine.