Як ракові клітини живуть на голодній дієті MIT News Массачусетський технологічний інститут
Попереднє зображення Наступне зображення
Клітини раку, як правило, живуть в середовищі з обмеженим запасом поживних речовин, необхідних їм для проліферації - зокрема, кисню та глюкози. Однак вони все ще можуть безконтрольно ділитися, виробляючи нові ракові клітини.
Нове дослідження дослідників з Массачусетського технологічного інституту та Масачусетського загального госпіталю (MGH) допомагає пояснити, як це можливо. Дослідники виявили, що позбавлені кисню ракові клітини (і багато інших клітин ссавців) можуть задіяти альтернативний метаболічний шлях, що дозволяє їм використовувати глутамін, рясну амінокислоту, як вихідний матеріал для синтезу жирових молекул, відомих як ліпіди. Ці ліпіди є важливими компонентами багатьох клітинних структур, включаючи клітинні мембрани.
Про знахідку повідомляється в електронному виданні від 20 листопада Природа, кидає виклик давно переконаному, що клітини синтезують більшу частину своїх ліпідів з глюкози, і підвищує можливість розробки ліків, які голодують пухлинні клітини, перериваючи цей альтернативний шлях.
Провідним автором статті є Крістіан Металло, колишній докторант лабораторії Грегорі Стефанопулос, професор Вільяма Генрі Доу з хімічної інженерії та біотехнології в Массачусетському технологічному інституті та автор-кореспондент статті. Отон Іліопулос, доцент медицини в Гарвардській медичній школі та MGH, є іншим автором статті.
Альтернативні шляхи
Значна частина запасів кисню та глюкози в організмі здійснюється в крові, але кровоносні судини часто не проникають далеко в організм пухлин, тому більшість ракових клітин відчувають дефіцит цих поживних речовин. Це означає, що вони не можуть виробляти жирні кислоти, використовуючи звичайний шлях синтезу ліпідів, який в основному залежить від глюкози.
У попередній роботі лабораторія Стефанопулоса виявила метаболічний шлях, який використовує глутамін замість глюкози для виробництва ліпідів; нова стаття показує, що цей альтернативний шлях набагато частіше використовується, ніж думали спочатку. Дослідники виявили, що як в нормальних, так і в ракових клітинах нестача кисню - стан, відомий як гіпоксія - провокує перехід на альтернативний шлях.
У звичайному кисневому середовищі 80 відсотків нових ліпідів клітини надходять з глюкози, а 20 відсотків - з глютаміну. Це співвідношення змінюється в гіпоксичному середовищі, каже Стефанопулос.