Гликолиз, центральный метаболический путь получения энергии из сахара, долгое время считался основным источником энергии для раковых клеток. Это явление, известное как эффект Варбурга, привело к гипотезе о том, что раковые клетки зависят исключительно от гликолиза. Однако недавние исследования, проведенные научным сотрудником Альмутом Шульце и его коллегами из Немецкого онкологического исследовательского центра (DKFZ), показали, что это не так.
В своей работе, опубликованной в журнале Nature Metabolism, исследователи продемонстрировали, что раковые клетки обладают большей метаболической гибкостью, чем считалось ранее. Они могут использовать альтернативные источники энергии, даже когда гликолиз заблокирован. Однако, когда команда заблокировала ключевой фермент гликолиза — альдолазу А, клетки рака печени испытали энергетический стресс и перестали функционировать.
Результаты исследования показали, что альдолаза А играет критическую роль в метаболизме раковых клеток. Если ее отключить, клетки не могут эффективно использовать энергию, полученную из сахара. Это приводит к дефициту энергии, остановке клеточного цикла и торможению роста опухоли.
«Гликолитический фермент альдолаза необходим для клеток рака печени, хотя сам гликолитический путь, по-видимому, необязателен», — отметил Шульце, резюмируя результаты исследования.
Исследователи также обнаружили, что блокада альдолазы А у мышей с раком печени приводит к замедлению роста опухоли и увеличению продолжительности жизни животных. Это подчеркивает потенциал использования ингибиторов альдолазы А в качестве терапевтических средств против рака.
«Отключив альдолазу А, мы можем преодолеть метаболическую пластичность раковых клеток. Мы не только блокируем выработку энергии посредством гликолиза, но и предотвращаем переключение клетки на другие метаболические пути, поскольку энергия задерживается во фруктозобифосфате. Целенаправленное ингибирование альдолазы А может быть многообещающей стратегией борьбы с раковыми клетками», — заявил первый автор публикации Мартейн Снаебьернссон.
Однако стоит отметить, что единственный доступный в настоящее время ингибитор альдолазы А был протестирован только экспериментально и не одобрен в качестве лекарственного средства. Команда Гейдельберга сейчас тестирует это вещество на предмет его потенциала в терапии рака.
Результаты исследования показывают, как глубокое понимание метаболизма опухолей может способствовать разработке инновационных подходов к лечению рака. Эти данные могут проложить путь к новым, высокоспецифичным методам лечения, которые устраняют слабые стороны метаболизма рака, сохраняя при этом здоровые клетки.
Литература:
Marteinn T. Snaebjornsson et al, Targeting aldolase A in hepatocellular carcinoma leads to imbalanced glycolysis and energy stress due to uncontrolled FBP accumulation, Nature Metabolism (2025). DOI: 10.1038/s42255-024-01201-w