Клітинне голодування як спосіб боротьби з агресивною формою раку

Потрійний негативний рак молочної залози вважається одним з найбільш несприятливих у плані прогнозу типів раку грудей.

Рак змінює обмінні процеси, що йдуть у клітинах, перетворюючи їх на примітивні і злі самовідтворювані машини. Але, подібно до олімпійських спортсменів, які переходять на спеціальну дієту для досягнення результатів, ракові клітини з їх прискореним метаболізмом можуть виявитися залежно від певних поживних речовин, необхідних для виживання.

Роками вчені намагалися виявити і вивчити потреби ракових клітин, сподіваючись розробити такі способи лікування онкологічних захворювань, які б перекривали клітинам доступ до необхідного харчування і змушували пухлину «померти від голоду».

Дослідники з Університету Дьюка (Duke University) повідомляють, що їм вдалося домогтися швидкої загибелі клітин потрійного негативного раку молочної залози, однієї з найбільш агресивних і стійких до терапії форм раку грудей. Загибель клітин була викликана порушенням доступу до цистину, речовини, необхідної раковим клітинам для виживання. З'ясовуючи причину «залежності» клітин пухлини від цієї речовини, вчені дійшли висновку, що вона обумовлена механізмом, який ракові клітини використовують, щоб від'єднуватися від пухлини і поширюватися по організму.

"Цей процес добре відомий, він з'являється в метастатичних клітинах. А ми виявили, що він же робить клітини залежними від цистину, - розповідає провідний автор дослідження Джен-Цан Ешлі Чі (Jen-Tsan Ashley Chi), доцент молекулярної генетики і біології Медичної школи Університету Дьюка (Duke University School of Medicine).

Результати роботи демонструють, що блокування доступу до цистину може бути ефективним способом лікування не тільки потрійного негативного раку молочної залози, а й інших агресивних типів раку, в клітинах яких при метастазуванні використовується описаний механізм. Дослідження було опубліковано 21 листопада в журналі Oncogene.

У пацієнтів, які отримали діагноз «потрійний негативний рак молочної залози» (він становить 10 - 20% від усіх випадків раку грудей), не дуже багато варіантів лікування, крім хірургічного втручання і хіміотерапії. Справа в тому, що мішенню впливу найефективніших таргетних препаратів для лікування раку грудей є 2 з 3 рецепторів, зазвичай присутніх у ракових клітинах. Це рецептори до естрогену, рецептори до прогестерону і HER2/neu рецептори. Але в клітинах потрійного негативного раку відсутні, як це випливає з його назви, всі три.

У деяких дослідженнях зазначалося, що клітини такого типу раку не виживають за відсутності цистину, молекули, що складається з двох фрагментів амінокислоти цистеїну, з'єднаних разом.

Раніше цього року група дослідників під керівництвом Чі вже публікувала дослідження, в якому було показано, що клітини агресивного раку нирок залежні від цистину. Щоб визначити, чи існує така ж залежність у клітин потрійного негативного раку молочної залози, Сяоху Тан (Xiaohu Tang), який працював в лабораторії Чі після захисту дисертації, послідовно поміщав клітини цього типу раку і клітини естроген-позитивного раку грудей на різні поживні середовища, в яких була відсутня одна з 15 найважливіших амінокислот.

"В основному клітини слабко реагували на зміну раціону, - розповідає Чі. - За одним суттєвим винятком.

Клітини потрійного негативного раку молочної залози виявилися дуже чутливими до цистину. Як тільки ми прибирали цистин, ці клітини тут же гинули, в той час як клітини інших типів раку не реагували ніяк ".

Дослідники піддали клітини потрійного негативного раку серії генетичних досліджень, щоб встановити причину такої вибірковості. Виявилося, що цистин пов'язаний з процесом епітеліально-мезенхімального переходу, генетично програмованого механізму, що дозволяє епітеліальним клітинам, зазвичай міцно «приклеєним» до свого місця великими молекулами, перетворюватися на мезенхімальні клітини, що мігрують по організму.

Клітини потрійного негативного раку молочної залози, як і клітини деяких інших типів раку, використовують цей механізм, щоб від'єднатися від своїх сусідів і почати утворювати метастази. Але, як виявилося, цей же процес активує сигнальний шлях, що призводить до смерті клітини, якщо цистин недоступний.

"Ми виявили, що перетворення епітеліальних клітин на мезенхімальні робить їх дуже - аж до смерті - вразливими до дефіциту цистину, - сказав Чі. - Процес перетворення клітин відкриває шлях до клітинної загибелі, обумовленої дефіцитом цистину. Це може бути дуже корисно в медичних цілях, оскільки вже існують речовини, здатні заблокувати раковим клітинам доступ до цієї сполуки ".

Чи зазначив, що в даний час його команда займається вивченням впливу речовин, що блокують доступ до цистину, на клітини пухлини, а також пошуком біомаркерів, які можуть передбачити, що пухлина буде сприйнятлива до такого лікування.

«Ракові клітини використовують процес перетворення з епітеліальних на мезенхімальні, щоб рухатися швидше, щоб поширюватися по тілу, - сказав Чі. - Ми хочемо використовувати цей же механізм, щоб лікувати рак».