Более 100 типов рака могут возникать по всему телу, но два универсальных метаболических пути могут связать их вместе, сообщают исследователи из Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании в новом исследовании, опубликованном сегодня в Интернете в журнале Cell Metabolism . Исследователи долгое время считали, что все виды рака регулируются общим набором фундаментальных процессов. Однако, что именно это было, так и осталось неуловимым.
Наличие объединяющего механизма может дать информацию для новых терапевтических подходов к предотвращению трансформации нормальных клеток в опухоли любого типа, например, молочной железы, простаты или толстой кишки.
Команда обнаружила, что превращение фенотипически нормальной клетки в злокачественную включает усиление двух ключевых элементов: антиоксидантной защиты и синтеза нуклеотидов. Они обнаружили, что гены, связанные с раком, перегружают некоторые клетки, чтобы бороться с окислительным стрессом и синтезировать нуклеотиды, которые необходимы клеткам для выживания и быстрого роста, соответственно.
«С начала 1980-х годов были идентифицированы многочисленные раковые гены. Однако они часто влияют на несколько клеточных процессов , поэтому очень сложно действительно резюмировать, что именно делает клетки злокачественными», - сказал старший автор Сяолу Ян, доктор философии, профессор. доктора биологии рака в Медицинской школе Перельмана Пенсильванского университета. «Мы использовали уникальный подход и изучили клеточные изменения, вызванные определенным метаболическим ферментом, который оказался здесь ключевым. Поразительно, мы обнаружили, что для того, чтобы фенотипически нормальная клетка стала раковой, все, что ей нужно сделать, это сделать быть оснащенным дополнительной способностью выдерживать окислительный стресс и производить нуклеотиды ».
Исследование предполагает, что отключите эти метаболические пути , и клетки не станут злокачественными.
Исследователи впервые сверхэкспрессировали ген G6PD, который производит фермент глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу, в клетках мышей и людей. Этот фермент активен почти во всех клетках тела и участвует в нормальной переработке углеводов. Они показали, что одна только эта сверхэкспрессия превращала человеческие клетки в раковые и приводила к опухолям у мышей.
Затем они проанализировали механизмы, участвующие в этой сверхэкспрессии, чтобы определить, какие пути были критическими для трансформации. Они обнаружили, что G6PD стимулирует выработку нового НАДФН, критически важного кофермента для поддержания окислительно-восстановительного баланса (который предотвращает повреждение и гибель клетки), а также большего количества предшественников нуклеотидов, чтобы они продолжали размножаться. В условиях, которые вызывают окислительный стресс , с которым часто сталкиваются раковые клетки из-за их неумолимой пролиферации, часто в неправильном месте, нормальная клетка сгибается, но раковая клетка, вооруженная этими добавками, давит.
Результаты также предоставляют дополнительные доказательства, показанные в клинических испытаниях и других исследованиях, что антиоксиданты на самом деле поддерживают рост опухоли, а не уменьшают его. Чтобы опухоль образовалась, ей необходима надежная антиоксидантная защита; Добавление большего количества антиоксидантов создает идеальные условия для этого. Полученные данные также дают объяснение наблюдению, что соединения, мешающие биосинтезу нуклеотидов, являются одними из самых успешных химиотерапевтических препаратов от рака.
Важно отметить, что исследование раскрывает молекулярную основу для лучшего понимания процесса онкогенеза и потенциальную дорожную карту для новых подходов к лечению рака, говорят авторы.
«Теперь мы можем сказать, что онкогенное преобразование происходит в два основных этапа», - сказал Ян. «Наше исследование также предполагает, что сочетание терапевтических средств, влияющих на оба явления, некоторые из которых уже применяются в клиниках, будет более эффективным в предотвращении превращения нормальных клеток в раковые».
Источник: medicalxpress.com
