Опухолевые клетки при наиболее распространенном раке поджелудочной железы делятся питательными веществами, чтобы жить и расти. Новое открытие биологов и сотрудников Калифорнийского университета в Ирвине в ходе четырехлетнего исследования может помочь улучшить лечение аденокарциномы протоков поджелудочной железы, на долю которой приходится более 90 процентов случаев рака поджелудочной железы. Статья ученых опубликована в журнале Nature Cancer . Хотя рак поджелудочной железы встречается относительно редко, он является одной из основных причин смерти от рака в Соединенных Штатах.
Одним из препятствий в лечении аденокарциномы протоков поджелудочной железы , известной как ОАП, является то, что она обычно не проявляет ранних симптомов. Еще одним препятствием является сложность его плотных и волокнистых опухолей. Следовательно, они не имеют полностью функционирующих кровеносных сосудов в опухоли. С одной стороны, это затрудняет проведение эффективной химиотерапии. Однако это также означает, что в опухолях развился другой тип метаболизма.
«Без кровеносных сосудов клетки ОАП не получают нормальных питательных веществ, в которых они нуждаются, поэтому они придумали другие способы питаться и расти», — сказал Кристофер Халбрук, доцент кафедры молекулярной биологии и биохимии, ведущий и соавт. автор. Понимание этого процесса необходимо для разработки методов лечения, направленных на метаболизм рака.
Исследователи обнаружили, что в опухолях существуют два разных типа раковых клеток PDA, каждый из которых имеет разные метаболические процессы. «Это дифференциальное программирование позволяет им обмениваться питательными веществами, поэтому каждый получает то, что ему нужно», — сказал Халбрук.
Команда обнаружила, что один класс клеток чувствителен к митохондриальным ядам, часто используемым для лечения рака , но выживает с помощью аминокислоты аспарагина, которую он получает от другого класса клеток. Последним есть чем поделиться, потому что они производят избыточное количество аспарагина в ответ на постоянный стресс.
«Узнав об этом, мы обнаружили, что можем использовать фермент аспарагиназу, чтобы восстановить уязвимость опухолей к митохондриальным ядам», — сказал Халбрук.
Выводы группы дают важные знания для улучшения лечения рака поджелудочной железы и, возможно, других заболеваний. «С опухолями мы не можем предположить, что есть однородная слабость, на которую нужно нацелиться», — сказал Халбрук. «Если мы собираемся использовать методы лечения, основанные на метаболизме, крайне важно нацелиться на поведение нескольких клеток».
Ученые подтвердили модель метаболического симбиоза, используя клонированные опухолевые клетки PDA человека и мыши и секвенирование одноклеточной РНК. Затем, используя доклинические модели, они сделали еще один важный вывод.
«Когда мы лечили опухоли фенформином, мощным митохондриальным ядом, вместе с аспарагиназой, рост опухоли останавливался », — сказал Халбрук. Он добавил, что еще многое предстоит узнать, в том числе определить причину продолжающегося стресса в опорных клетках, управляющих симбиозом.
