Ученые и коллеги из Института рака Дана-Фарбер обнаружили, что рост и распространение раковых клеток поджелудочной железы подпитываются необычным метаболическим путем, который когда-нибудь может быть заблокирован целевыми лекарствами для борьбы со смертельным раком.
Раковые клетки известны "перемонтировать" их метаболические контуры отличаются от нормальных клеток, чтобы обеспечить энергию для ракового роста. Исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature, показывает, что опухолевые клетки поджелудочной железы зависят от аминокислоты, глутамина, которую они используют молекулярным путем, не имеющим очевидной резервной системы.
"Клетки рака поджелудочной железы превратились в узкое место метаболизма," сказал Алек Киммельман из Даны-Фарбер, доктор медицинских наук, соавтор публикации с Льюисом Кэнтли, доктором философии, из Медицинского колледжа Вейлла Корнелла. Их исследования показали "что если вы подавляете какой-либо фермент в этом пути, раковые клетки не могут эффективно компенсировать, и они больше не могут расти," Киммельман сказал.
Более того, по словам исследователей, этот новый путь глутамина в опухолях поджелудочной железы, по-видимому, не важен для нормальных клеток, предполагая, что препараты-ингибиторы могут блокировать рост раковых клеток, не нанося вреда здоровым тканям и органам.
"У нас нет лекарств, чтобы сделать это у людей," Киммельман сказал, "но мы работаем над ингибиторами ферментов пути глутамина."
Исследование показало, что ген рака KRAS, который является "подпись" генетическая мутация, возникающая при раке поджелудочной железы, управляет метаболической перестройкой, которая создает зависимость опухолей от пути глутамина. KRAS, как объяснил Киммельман, изменяет экспрессию ключевых ферментов, которые поддерживают этот путь.
Рак поджелудочной железы – один из самых смертоносных и устойчивых к лечению из всех видов рака с мрачной выживаемостью, и ученые искали любую уязвимость, которую можно было бы использовать. Одна из новейших стратегий в исследованиях рака – изучение метаболических различий между раковыми и нормальными клетками с целью лишить опухоли их топлива.
Для роста клетки должны предотвращать накопление повреждающего кислорода "свободные радикалы," и они делают это, поддерживая химическое "окислительно-восстановительный баланс." Исследователи обнаружили, что, когда они блокировали любую из нескольких ферментативных реакций в пути глутамина, это подрывало окислительно-восстановительный баланс и подавляло рост клеток рака поджелудочной железы человека, трансплантированных мышам.
Киммелман предположил, что если можно будет разработать лекарства, закрывающие путь глутамина, они могут сделать опухоли поджелудочной железы более восприимчивыми к стандартным методам лечения, таким как лучевая терапия и химиотерапия, которые вызывают накопление свободных радикалов в раковых клетках.