21.01.2020
София Жаботинская
19 637

Ранее неизвестный метаболический механизм может стать ключом к лечению рака

Нарушение функций определенного белкового комплекса делает уязвимыми клетки некоторых опухолей.

Визуализация структуры комплекса mTORC1
Визуализация структуры комплекса mTORC1 / Yang, Wang et al., RSCB PDB, 2016.

Ученые из австралийского Университета Флиндерса обнаружили, что метаболическая система, играющая важную роль в регуляции роста и пролиферации дрожжевых клеток, есть и у млекопитающих. Это открытие, статья о котором опубликована в Nature Metabolism, способно дать новую терапевтическую цель для лечения онкологических заболеваний.

В своей работе ученые сосредоточились на двух сигнальных молекулах. Первая из них — АМФ-активируемая киназа (AMPK), фермент, контролирующий энергетические запасы клетки. Молекулы AMPK реагируют на возрастание уровня потребления энергии в клетке и «переключают» ее в энергосберегающее состояние. Вторая молекула, на которую обратили внимание исследователи, — белковые комплексы mTORC1, комплекс мишеней рапамицина млекопитающих. Это соединение увеличивает скорость пролиферации клеток в присутствии аминокислот и факторов роста.

Отличительной чертой раковых клеток служит их способность выходить из-под контроля регуляторных систем. «Уже около 15 лет мы знаем, что AMPK может “затормозить” mTORC1, предотвращая пролиферацию клеток, — говорит один из авторов работы Джон Оукхилл. — Но теперь мы обнаружили механизм, благодаря которому mTORC1 может обратно ингибировать АМФ-активируемую киназу и поддерживать ее в неактивном состоянии».

Когда у mTORC1 в дрожжевых клетках нарушалась способность блокировать AMPK, дрожжи становились очень чувствительными к нехватке питательных веществ. Кроме того, клетки дрожжей начинали делиться по достижении меньшего размера, чем раньше. Это однозначно свидетельствует о нарушении процессов регуляции роста.

Как это может помочь при лечении рака? Дело в том, что опухолевые клетки в условиях нехватки аминокислот и глюкозы либо других источников энергии переходят в режим «стихийного выживания». Темпы роста клеток при этом ускоряются, несмотря на нехватку важных компонентов. Однако способность переходить в этот режим утрачивается вместе с потерей способности комплекса mTORC1 ингибировать АМФ-киназу.

Работа австралийских ученых открывает новую возможность для разработки стратегий лечения рака, направленных на подавление пролиферации клеток в микроокружении опухоли с низким содержанием питательных веществ. «Блокирование mTORC1-опосредованной отрицательной обратной связи с AMPK, вероятно, защитит от развития рака, так как ожидается, что плохо васкуляризированные (наполненные кровеносными сосудами. — Прим. ред.) клетки опухолей будут подвержены питательному стрессу, — резюмирует профессор Джанни Петерсон, одна из соавторов работы. — Лучшее понимание совместной регуляции AMPK / mTORC1, вероятно, <…> позволит оптимизировать лечение ряда заболеваний, включая рак и метаболические заболевания, связанные с измененной активностью AMPK».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 21:16
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

Позавчера, 17:08
Александр Березин

КНР выпустила демографические данные за прошлый год, и они показали необычайно резкое сокращение рождаемости. Более ранний прогноз о двукратном падении численности китайцев в этом столетии начинает приобретать конкретные очертания.

Позавчера, 11:00
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

Позавчера, 11:00
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

Позавчера, 21:16
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

19.12.2021
Александр Речкин

Корпорация Илона Маска с 2012 года разрабатывает космический корабль, который может изменить правила игры в космической отрасли. Starship, как его называют, должен стать многоразовой транспортной системой, способной доставить на Красную планету до 100 человек за раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: