Опухоль не пережила энергетическую блокаду

Автор: Алла Солодова/Infox.ru

Энергетический кризис клетки остановил онкогенез

В эксперименте с клетками лимфомы и рака молочной железы ученым удалось
остановить развитие злокачественной опухоли. Рак погиб из-за недостатка
энергии, спровоцированного блокадой энергетического обмена в митохондриях.

Энергетический обмен в опухоли

Активно размножающиеся клетки, в том числе онкологические – самые прожорливые .
И это не удивительно, ведь процесс клеточного деления требует дополнительных
энергетических затрат. Чтобы не голодать, клетки новообразований используют
дополнительный источник энергии – глутамин, при окислении которого образуется
основная энергетическая субстанция – АТФ. Известно, что глутамин не только входит в
состав белков, но и присутствует в свободном состоянии – в цитоплазме, органеллах и
межклеточном веществе. В этом смысле, клеткам опухоли не приходится подолгу искать
источник дополнительной энергии. Они «подсасывают» ее из окружающих клеток или
разрушают белок (например, разрушая полипептиды, в том числе мышечные).

В физиологических условиях до 30% глутамина преобразуются в АТФ. При патологических
состояниях (неконтролируемой активной пролиферации клеток) этот показатель
может быть значительно увеличен. Биохимики используют эти знания для выявления
злокачественных клеток.

Тем не менее, молекулярная подоплека (химические реакции) процессов энергетического
обмена в клетках рака до сих пор остаются неизученными.

Энергетический реагент

Ученые из исследовательских центров США и Бразилии под руководством доктора
Ван Цзяньбинь (Jian-Bin Wang) с кафедры молекулярной патологии ( Department of
Molecular Pathology) Техасского университета (The University of Texas) идентифицировали
молекулярный онкоген, который позволяет активно размножающейся (раковой) клетке
использовать глутамин. Биологи обнаружили, что Rho ГТФазы активизирует метаболизм
глутамина, увеличивая активность глутаминазы через транскрипционный фактор NF-?B.

Ингибитор онкогенеза

Исследователи нашли молекулу, которая останавливает онкогенез, связанный с
патологически активированными Rho ГТФазами.

В эксперименте с культурой клеток диффузной в-крупноклеточной лимфомы
производное бензола остановило - индуцированное Rho ГТФазой злокачественное
перерождение клеток соединительной ткани (фибробластов). Ученые выяснили что
ингибитор онкогенеза воздействует на глутаминазу, которая вовлечена в круговорот
энергетических реакций.

В следующем эксперименте ученые блокировали обнаруженную мишень в клетках

опухоли, также ассоциированной с Rho ГТФазами (рак молочной железы). В отличие
от первого эксперимента, исследователи попытались воздействовать не на опухоль,
а энергетические процессы. Заблокировав глутаминазу, биохимики подтвердили
гипотетическое предположение, что глутаминаза, подпитывает опухоль и тем самым
позволяет раку процветать, несмотря на общую болезненную слабость организма.

«Увеличенное потребление глутамина раковыми клетками – это не следствие, а одна из
молекулярных основ онкогенеза», - пишут исследователи в журнале Cancer Cell.

Биохимики уверены, что знания о метаболизме раковых клеток незаслуженно забыты.
Ведь чтобы вылечить рак не обязательно искать и ремонтировать «поломанные» гены.
Можно блокировать энергетические процессы и попросту заморить рак голодом.

Стоит отметить, что Rho ГТФазы - многофункциональные молекулы. Они организуют
цитоскелет, определяют полярность клетки и помогают ей метастазировать. В этом
смысле дальнейшие работы по изучению метаболизма раковых клеток могут принести
интересные и полезные открытия.