Rak: Korištenje metabolizma stanica u borbi protiv tvrdoglavih tumora
Prema novom istraživanju sa Sveučilišta Cincinnati u Ohiju, bolje razumijevanje metabolizma u tumorskim stanicama koje izbjegavaju lijekove moglo bi poboljšati liječenje raka.
Neke je tumore teško liječiti, jer dok u početku reagiraju na lijekove protiv raka, neke stanice mogu preživjeti i zasaditi nove tumore.
Preživjele stanice to čine povećavanjem procesa "samojedanja" kroz koji uklanjaju otpad, uklanjaju neispravne komponente i patogene i recikliraju bitne molekularne građevne blokove.
Proces, poznat kao autofagija, otpad otprema u stanične odjeljke zvane lizosomi. Sadrže različite vrste enzima za probavu i razgradnju različitih materijala.
Autofagija je također mehanizam za preživljavanje koji se uključuje kad je hranjivih sastojaka malo, a ponovno se isključuje kad ih ima u izobilju.
"Otkrili smo da metabolizam stanica značajno utječe na sposobnost započinjanja autofagije", kaže vodeća istražiteljica Carol Mercer, izvanredna profesorica na Odjelu za hematologiju i onkologiju na Sveučilištu Cincinnati u Ohiju.
Ona i njezini kolege izvještavaju o svojim nalazima - koji otkrivaju "dinamičku i metaboličku regulaciju autofagije" - u radu koji je sada objavljen u časopisu Izvješća o ćelijama.
Suzbijanje autofagije
Dvije vrste enzima kontroliraju autofagiju u stanicama: jedna je AMP-aktivirana protein kinaza (AMPK), a druga je sisavci meta rapamicina (mTOR).
U liječenju nekih karcinoma već se koriste lijekovi koji pokreću AMPK ili ciljaju mTOR, a istražuju se i za upotrebu u drugim liječenjima karcinoma.
Iz tih razloga, objašnjava Mercer, "važno je razumjeti kako oni utječu na put preživljavanja tumorskih stanica."
Svaka stanica sadrži male moćnike zvane mitohondrije koji stvaraju energiju za stanice. Proizvodnja energije u mitohondrijima odvija se u nekoliko faza, a svaka uključuje protein kompleks. Prva faza koristi onu koja se naziva mitohondrijski kompleks I.
Ljudi kojima nedostaje kompleks I mogu razviti nekoliko zdravstvenih problema, uključujući i one koji utječu na srce, jetru, mozak i živce.
Mercer i njezini kolege pokazali su da mitohondrijski kompleks I također igra ključnu ulogu u pokretanju i povećanju autofagije te reguliranju njezinog trajanja.
Sprječavanje i promicanje autofagije
Znanstvenici su otkrili da su genetske greške u mitohondrijskom kompleksu I spriječile autofagiju koju su pokrenuli inhibitori mTOR. Također su pokazali kako su dva antidijabetička lijeka - fenformin i metformin - imala isti učinak.
Suprotno tome, bilo je moguće povećati autofagiju metodama "koje su povećale metabolizam mitohondrija", napominju autori.
Sveukupno, studija otkriva nove uvide u dinamičku ulogu staničnog metabolizma u autofagiji i sugerira, prema Merceru, "nove terapijske strategije za rak, neurodegenerativne i mitohondrijske bolesti."
Većina rada na otkrivanju kako metabolizam utječe na autofagiju i kako ga koristiti za povećanje ili smanjenje postupka obavljen je uzgojem stanica.
Nastavlja se na ranijim radovima jednog člana tima koji je otkrio da, iako inhibicijom mTOR-a može liječiti rak jetre, povećao je i autofagiju.
"Naši podaci pokazuju važnost metabolizma u regulaciji autofagije, povećavaju naše razumijevanje klinički relevantnih lijekova koji su važni za rak i predlažu nove strategije za povećanje ili inhibiciju autofagije."
Carol Mercer
