Vähirakud arenevad kõige rohkem, kui neil on hapnikunälg: uued leiud võivad parandada vähiravi strateegiaid
Vähirakud arenevad kõige rohkem, kui neil on hapnikunälg: uued leiud võivad parandada vähiravi strateegiaid
Anonim

Kasvaja hapnikuvaeses piirkondades peaksid vähirakud lihtsalt välja surema, kuid liiga sageli ei jää nad ellu, vaid ka õitsevad. Uus uuring, mis on uurinud seda mõistatuslikku võimet, näitab, kuidas vähirakud suunavad ja kasutavad glutamiini, kõige levinumat aminohapet, oma vajaduste rahuldamiseks ajal, mil hapnikutase langeb alla normi. Teadlased usuvad, et selle molekulaarse raja avastamine võib anda ülevaate teadlastele, kes loodavad leida uusi viise kasvaja kasvu pärssimiseks. "Need tulemused on eriti põnevad, kuna glutamiini metabolism on vähivastase ravi potentsiaalne sihtmärk," ütles juhtivteadur dr Nicholas Denko, Ohio osariigi ülikooli kiiritusonkoloogia dotsent. Nende uuringud ilmuvad rakkude ainevahetuses.

Tee blokeerimine

"Kasvajarakud vajavad kasvamiseks glutamiini, seetõttu on rühmad püüdnud tuvastada ravimeid, mis blokeerivad glutamiini metabolismi ja pärsivad kasvaja kasvu," ütles Denko pressiteates. "Kuid ravimitel, mis blokeerivad glutamiini metabolismi täielikult, on soovimatud kõrvalmõjud, kuna glutamiin on ka oluline neurotransmitter." Uue uuringu alustamiseks selles uurimisvaldkonnas alustasid Denko ja kaasautor Ramon C. Sun, kiirgusonkoloogiat uuriv järeldoktorant, oma teadmisi rakkude metabolismi ja hüpoksia kohta, mis on madala hapnikusisaldusega seisund.

Normaalse hapnikusisalduse korral kasutavad terved rakud glutamiini suures osas energia tootmiseks ning väike kogus suunatakse rasvhapete ja lipiidide tootmiseks. Kuid kui hapnikutase kasvava kasvaja piirkondades langeb, aktiveerivad hüpoksilised tingimused valgu nimega HIF1 ja just see loob uue raja, mis nihutab glutamiini kasutamise tervislikust energiatootmisest rakkude proliferatsiooniks vajalike lipiidide sünteesi suunas..

Neid reaktsioone lähemalt uurides avastas teadlaste meeskond, et HIF1 aktiveerimine viib ensüümi OGDH2 lagunemiseni, mis omakorda on vajalik alati, kui glutamiin aitab toota energiat trikarboksüülhappe tsükli kaudu, mida tavaliselt nimetatakse Krebsi tsükliks. (Krebsi tsükkel on keemiliste reaktsioonide jada, mida kõik aeroobsed või hapnikust sõltuvad organismid kasutavad energia tootmiseks.) Teadlased avastasid, et kui OGDH2 kaob sellisel viisil, on pahaloomulised rakud võimelised glutamiini oma tavapärasest kõrvale juhtima. tervislikust kasutamisest kuni ebatervisliku levikuni. Loommudeli poole pöördudes alustasid teadlased katseid, mille käigus nad sundisid vähirakke ekspresseerima hüpoksiakindlat OGDH2 vormi. Mis edasi sai? Kasvajad kasvasid oluliselt aeglasemalt, kui vähirakud ekspresseerisid hüpoksiaresistentset OGDH2.

"Näitame, et saame blokeerida mudelkasvajate kasvu, suunates hüpoksilise glutamiini metabolismi nii, et see järgiks normaalset hapnikurada," ütles Denko. "Sellisel terapeutilisel strateegial peaks olema vähe soovimatuid kõrvalmõjusid, kuna normaalsed kuded on hapnikuga küllastunud ja kasutab juba glutamiini tavapärasel viisil."

Populaarne teemade kaupa