С 1980-х годов известно, что раковые клетки чувствительны к потере незаменимой аминокислоты под названием метионин. Однако до сих пор не ясно, что вызывает такую зависимость от метионина. Теперь новое исследование  Ludwig Cancer Research, международного сообщества ученых, занимающихся исследованием рака, выявило один механизм, лежащий в основе этой зависимости. Результаты работы ученых, опубликованные в «Science Signaling», свидетельствуют о том, что может быть разработан новый подход в лечении опухолей молочной железы.

«Большинство нормальных клеток выживают при острой нехватке метионина, но некоторые раковые клетки чувствительны к его дефициту. В данной работе мы показываем, как эта зависимость контролируется PIK3CA - геном, который управляет раком» - сообщили ученые.

Исследователи продемонстрировали, что онкогенная аберрантная активность PIK3CA изменяет выработку метионина в клетке при помощи ингибирования активности другого белка xCT, который импортирует молекулу, вовлеченную в клеточное создание похожей аминокислоты.

«Концепция, согласно которой раковые заболевания перестраивают метаболические пути, чтобы питать быстро делящиеся опухолевые клетки, стала популярна в ученых кругах. Мы и другие лаборатории пытались выявить слабые места этих метаболических процессов, чтобы прийти к новым терапевтическим подходам в лечении пациентов» - сообщили исследователи.

Ученые изучили 13 клеточных линий рака молочной железы, чтобы идентифицировать тех, кто не может выжить в условиях метионинового «голодания». Они обнаружили, что большинство клеток, чувствительных к дефициту аминокислоты, имели мутации в гене PIK3CA. Исследователи предположили, что онкогенный PIK3CA может влиять на процессы, вовлеченные в метаболизм метионина. Анализ опубликованной литературы показал, что зависимость раковых клеток от метионина часто связана с низкими уровнями активности xCT.

Эти данные интригуют, т.к. xCT контролирует клеточный «импорт» цистина – предшественника аминокислоты цистеина. Как метионин, цистеин является важным строительным блоком для белков. Эти аминокислоты имеют и другое сходство – они могут быть получены из еще одного метаболита под названием гомоцистеин.

Ученые полагали, что в раковых клетках, в которых онкогенный PIK3CA блокирует импорт цистеина, гомоцистеин будет использоваться для создания цистеина. Это уменьшает доступность гомоцистеина для производства метионина, делая клетки рака молочной железы более зависимыми от поступления метионина извне. Чтобы подтвердить это, ученые использовали ингибитор xCT сульфасалазин.

При использовании сульфасалазина опухолевые клетки груди, которые выживали в условиях метионинового «голодания», больше не могли этого сделать. Препарат сделал клетки метионин-зависимыми, имитируя действие мутантного гена PIK3CA.

Результаты нового исследования показывают, что с помощью сульфасалазина и других препаратов, блокирующих xCT, можно вызвать в клетках зависимость от метионина, а значит, повысить вероятность уничтожения опухоли. Сейчас ученые пытаются оценить возможность осуществления этого подхода.

Источник: medicalxpress.com/news/2017-12-uncover-mechanism-metabolic-vulnerability-breast

Дата публикации: 
среда, декабря 20, 2017