Крім цукру, що потрібно клітинам раку, щоб вирощувати Меморіальний центр раку Слоун Кеттерінг
Метью Тонтоноз, середа, 24 квітня 2019 р
Амінокислота глутамін - менш відома поживна речовина, від якої ракові клітини залежать для зростання.
Як і всі клітини, ракові клітини потребують поживних речовин для росту. Цукор є одним з важливих видів палива, але це далеко не єдина вимога до раку. Сучасні дослідження спрямовані на спрямованість на залежність раку від амінокислоти глутаміну як на слабкість.
У 1955 році американський лікар на ім'я Гаррі Ігл зробив дивовижне відкриття про ракові клітини, що ростуть у посуді: вони вимагали смішних кількостей глутаміну. Без цієї хімічної речовини клітини перестали б рости і з часом загинули, незважаючи на всі інші відомі вимоги до життя.
Глютамін - це амінокислота, одна з 20 таких молекул, які клітини об’єднуються у білки. Він багатий елементом азот і може розщеплюватися, забезпечуючи цей елемент для збирання інших молекул, таких як ДНК.
Про глутамін ви чуєте набагато менше, ніж про цукор, іншу поживну речовину, яку ракові клітини, як правило, вживають в надлишку. Але це так само важливо.
"Клітини залежать від глютаміну у багатьох відношеннях", - каже Наташа Павлова, біохімік, який вивчає метаболізм раку в лабораторії президента та генерального директора МСК Крейга Томпсона з Інституту Слоуна Кеттерінга. "Він не тільки бере участь у виробництві нуклеотидів ДНК та інших молекул, але також діє як валюта для оплати імпорту інших амінокислот у клітину".
Залежність ракових клітин від глютаміну давно спокушає біологів раку як потенційну ахіллесову п’яту для лікування захворювання. Можливо, припинивши постачання цієї амінокислоти, можна було б померти від ракових клітин. Незручно, нормальним клітинам теж потрібен глютамін. Тому препарати, що впливають на рівень глютаміну в усьому організмі, занадто токсичні для використання в якості терапії раку.
Але оскільки вчені дізнаються більше про те, як ракові клітини використовують глютамін, вони сподіваються знайти інші способи вибірково спрямувати конкретну залежність раку, щадячи нормальні клітини.
Глютамін: незамінна амінокислота
Залежність раку від глютаміну насправді дещо дивує. Глютамін технічно є несуттєвою амінокислотою. На відміну від незамінних амінокислот, які клітини не можуть виробляти самостійно і їх слід отримувати з їжею, яку ми їмо, клітини можуть легко синтезувати глутамін з інших вихідних речовин. Але інші достоїнства глутаміну роблять його унікальним.
"Особливість глутаміну полягає в тому, що всі інші несуттєві амінокислоти можуть бути виготовлені з нього, але інші несуттєві амінокислоти не можуть замінити глутамін", - пояснює доктор Павлова. Це також має центральне значення для декількох біохімічних шляхів, які ракові клітини використовують для побудови нових клітинних частин.
Потреба раку в глютаміні настільки велика, що деякі онкогени, що викликають рак, змінюють, скільки його клітини забирають і перетравлюють. Один з найвідоміших, ген MYC, частково сприяє розвитку раку, збільшуючи доступ ракових клітин до постійного надходження глютаміну. Клітини з ампліфікованим геном MYC утворюють більшу кількість ферменту, який перетворює глутамін у продукти, що виводяться з потоку. Такі клітини по суті стають залежними від ампліфікації MYC.