Раковые клетки используют причудливую стратегию воспроизводства в низкоэнергетической среде опухоли; они калечат собственные митохондрии! Исследователи из лаборатории Колд-Спринг-Харбор (CSHL) также знают, как это происходит, предлагая новую многообещающую цель для лечения рака поджелудочной железы.
Зачем раковой клетке разрушать собственные функционирующие митохондрии? «Это может показаться довольно нелогичным», – признает М.D.-Ph.D. студентка Бринда Алагесан, член Dr. Лаборатория Дэвида Тувсона в CSHL.
По словам Алагесана, самый простой способ понять, почему раковые клетки могут это делать, – это подумать о митохондриях как о силовой установке. «Митохондрии – это электростанция клетки», – повторяет она, вспоминая обычный школьный урок. И точно так же, как традиционная силовая установка, митохондрии создают собственное загрязнение.
«Эти вредные побочные продукты или загрязнители называются активными формами кислорода или ROS», – добавляет Алагесан. “Многие из них могут повредить клетки. Мы считаем, что [поедая свои собственные митохондрии] раковые клетки поджелудочной железы снижают производство этих повреждающих АФК, при этом вырабатывая достаточно энергии для размножения.”
Это все еще гипотеза, но она может объяснить, почему раковые клетки поджелудочной железы становятся склонными к митофагии, форме аутофагии или «самопоеданию» своих митохондрий.
В журнале Cancer Discovery, Alagesan и со-ведущий автор Dr. Тимоти Хамптон описывает, что происходит, когда белок под названием KRAS становится активным в уникально обедненной питательными веществами среде опухоли поджелудочной железы. KRAS запускает «сигнальный каскад», в результате которого клетка поедает собственные митохондрии и отводит глюкозу и глутамин от оставшихся митохондрий. Эти отклоненные питательные вещества используются для поддержки деления клеток.
«В идеале мы хотели бы напрямую ингибировать белок KRAS, способствующий развитию рака, но, к сожалению, до сих пор никому не удавалось сделать это клинически значимым способом», – объясняет Алагесан.
Вместо того, чтобы напрямую останавливать KRAS, команда Tuveson проследила каскад белковых сигналов, следующих за активацией KRAS. Они обнаружили один путь, который приводит к увеличению белка NIX. NIX напрямую отвечает за запуск стадии митофагии, которая, по-видимому, так важна для пролиферации раковых клеток.
«Результаты на мышах показывают нам, что, ингибируя путь NIX, мы можем предотвратить использование раковых клеток энергии так, как им нужно для размножения», – говорит Алагесан.
Команда Tuveson теперь обращает свое внимание на нарушение этого же пути NIX в раковых клетках поджелудочной железы человека и применяет его при планировании клинических испытаний.