В недавнем научном прорыве, исследователи из Университета Шеффилда в Великобритании под руководством Елены Райнеро раскрыли необычный механизм выживания клеток рака молочной железы.
Опубликованные 16 января 2024 года в журнале PLOS Biology результаты показывают, что эти клетки способны удовлетворять свои энергетические потребности за счёт уничтожения и переваривания окружающего их внеклеточного матрикса (ECM), когда они сталкиваются с недостатком питательных веществ.
Внеклеточный матрикс – это сложная сеть молекул, обеспечивающая структурную и функциональную поддержку клеток. В условиях опухоли, когда кровоснабжение ограничено и питательные вещества становятся дефицитом, раковые клетки вынуждены искать альтернативные источники энергии для поддержания своего роста и размножения.
Исследователи обнаружили, что клетки рака молочной железы в состоянии энергетического голода активно поглощают ECM, используя процесс, известный как макропиноцитоз.
Это явление включает в себя захват и внутриклеточное поглощение больших объемов внеклеточного материала. Клетки затем транспортируют поглощенный матрикс в лизосомы – специализированные пищеварительные органеллы, где он разлагается на составляющие.
Особый интерес вызвало открытие, что две аминокислоты (тирозин и фенилаланин) играют ключевую роль в метаболических процессах, помогающих клеткам выжить в условиях голода. Эти аминокислоты могут быть использованы для производства энергии через митохондриальный цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса). Именно этот путь метаболизма был нарушен при блокировке фермента HPDL, что приводило к замедлению роста опухолевых клеток.
Это открытие предполагает, что макропиноцитоз и метаболизм ключевых аминокислот являются жизненно важными для опухолевых клеток, которые находятся в условиях острой нехватки питательных веществ.
Таким образом, подавление этих процессов может стать новой стратегией в борьбе с раком молочной железы.
Исследование также подчеркивает потенциал разработки новых терапевтических подходов, направленных на уязвимые метаболические пути раковых клеток.
Такие методы лечения могут оказать значительное влияние на снижение способности опухолевых клеток к миграции и инвазии, что открывает новые горизонты в онкологии.
В целом, результаты этой работы не только углубляют понимание биологии рака молочной железы, но и предоставляют обнадеживающие перспективы для разработки инновационных методов лечения этого заболевания.
