prokurorska-pravda.today

Відкрито механізм споживання поживних речовин при раку підшлункової залози.

Обнаружен механизм усвоения питательных веществ при раке поджелудочной железы.

Вони швидко розростаються, і при цьому утворювані пухлини споживають більше енергії та інших ресурсів, ніж можуть отримати з найближчих кровоносних судин.

Замість того щоб обмежити свій ріст до більш стійких темпів, ракові клітини адаптуються, знаходячи альтернативні способи добувати необхідні їм речовини. Одна з таких стратегій, поширена при протоковій аденокарциномі підшлункової залози (ПАКПЗ), полягає в тому, що ракові клітини змінюють форму своїй клітинній поверхні, щоб отримати додаткові поживні речовини з желеподібної субстанції між клітинами або з позаклітинного матриксу. Цей процес називається макропінцитозом.

Блокування цього процесу та перекриття шляхів надходження енергії та білкових будівельних блоків, які він забезпечує, значно пригнічує ріст пухлини. Хоча вчені розкрили безліч деталей функціональної важливості макропінцитозу при ПАКПЗ, залишається багато незрозумілого в тому, як клітини ПАКПЗ контролюють свою пластичну активність на клітинній поверхні в умовах нестачі поживних речовин.

Дослідники з Онкологічного центру при Сэнфорд-Бернъм-Пребіс (NCI-Designated Cancer Center at Sanford Burnham Prebys) опублікували в журналі Nature Communications результати дослідження, що описують два нещодавно виявлені ферменти, які відіграють роль у регулюванні макропінцитозу. Cosimo Commisso (Козимо Коміссо), доктор філософії, старший автор, заступник директора онкологічного центру інституту, та його колеги провели високопродуктивний скринінг і виявили участь атипових протеїнкіназ C (aPKC) зета та іота.

«Ми припустили, що кінази, швидше за все, відіграють регуляторну роль, тому ми провели скринінг, щоб порівняти активність 560 кіназ, присутніх у людини, коли клітини піддавалися макропінцитозу в умовах нестачі поживних речовин», - розповів Козимо Коміссо.

Наступне питання, яке постало перед дослідницькою групою, полягало в тому, як aPKC зета та іота впливають на здатність клітин раку підшлункової залози шукати альтернативні джерела енергії та амінокислот. Зазвичай ферменти aPKC найбільш відомі тим, що допомагають підтримувати унікальну форму та структуру клітин у різних тканинах, сприяючи виконанню ними спеціалізованих функцій, відомих як клітинна полярність.

Клітинна полярність необхідна для підтримання епітелію, що оточує наші тканини та органи, у дуже структурованому та функціональному вигляді. Однак рак прагне швидко розростатися, залишати «рідні» тканини та вторгатися в інші структури.

Вчені виявили, що aPKC зета та іота, а також три інші білки, з якими ці кінази зазвичай взаємодіють і зв'язуються для регулювання клітинної полярності, перепрофілюються клітинами ПАКПЗ, позбавленими доступу до глутаміну, щоб збільшити макропінцитоз і витягти з навколишнього середовища більше альтернативних ресурсів.

В ході подальших експериментів команда дослідників перевірила, чи сприяло таке перепрофілювання aPKC зета та іота в клітинах раку підшлункової залози росту та виживанню ракових клітин.

Обезвредивши aPKC зета або іота в організмі людини, вчені побачили, що без цих кіназ клітини ПАКПЗ втрачають здатність до проліферації.

Потім дослідники спробували підтвердити ці висновки, отримані в ході клітинних експериментів, і з'ясувати, чи спостерігаються аналогічні результати в мишачій моделі ПАКПЗ. Після усунення aPKC зета або іота в пухлинах ПАКПЗ у мишей спостерігалося значне зниження росту пухлини в порівнянні з мишами з пухлинами, в яких рівень aPKC був нормальним.

Вчені також виявили нижчий рівень макропінцитозу в більш бідних на поживні речовини місцях у серцевині пухлин, що піддалися видаленню aPKC. У сукупності ці результати на тваринній моделі підтверджують загальний висновок про те, що aPKC зета та іота сприяють контролю макропінцитозу та необхідні для росту таких ракових пухлин.

Проливаючи світло на те, як ракові пухлини, подібні до ПАКПЗ, долають обмежені запаси, щоб підживлювати аномальні темпи зростання, вчені вказують на потенціал впливу на aPKC для розробки майбутніх методів лікування раку.

Ця робота показує, як клітини раку підшлункової залози захоплюють білки клітинної полярності, щоб регулювати макропінцитоз і метаболізм пухлини, та виявляє потенційну вразливість, що відкриває можливість для розробки терапевтичних засобів.