Ранее неизвестный метаболический механизм может стать ключом к лечению рака — Naked Science
6 минут
София Жаботинская

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, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Позавчера, 20:48
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

25 февраля
4 минуты
Сергей Васильев

Эксперименты показали, что люди с высоким риском развития болезни Альцгеймера проявляют пониженную чувствительность к боли.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

22 февраля
4 минуты
Мария Кривоченко

NASA опубликовало на официальной странице в Twitter первые цветные снимки, сделанные аппаратом Perseverance. На них видно, как марсоход приближается к поверхности планеты и приземляется на нее.

22 февраля
2 минуты
Илья Ведмеденко

Принадлежащая украинскому предпринимателю Максиму Полякову компания Firefly Aerospace должна запустить исследовательский космический аппарат Orbital Test Bed (OTB) 2 от General Atomics в 2022 году.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: