Ученые раскрыли 100-летнюю загадку поведения раковых клеток
Logo
Cover

Ученые на протяжении целого столетия пытались понять, почему быстро растущие клетки, будь то раковые или иммунные, используют, казалось бы, малоэффективную форму метаболизма глюкозы для получения энергии. Онкологи из США нашли ответ, обнаружив ранее неизученную связь между метаболизмом и активностью определенных ферментов. Открытие позволит разработать новые виды терапии рака на основе регулирования клеточного метаболизма. Это даст возможность убивать рак, не отравляя попутно весь организм химиотерапией.

Сто лет назад, в 1921 году, немецкий врач Отто Варбург сделал фундаментальное открытие, описанное в каждом учебнике по биохимии. Он наблюдал, как раковые клетки получают энергию из глюкозы странным, неэффективным образом: вместо того чтобы «сжигать» ее при помощи кислорода, раковые клетки поступают как дрожжи — они ферментируют ее. Несмотря на то, что этот бескислородный процесс происходит быстро, он оставляет большое количество энергии глюкозы невостребованной.

За прошедшие сто лет выдвигались различные гипотезы, объясняющие то, что наблюдал Варбург, в том числе, что раковые клетки обладают дефектом митохондрий и поэтому не могут выполнять контролируемую переработку глюкозы. Но ни одно из этих объяснений не выдержало проверки временем, пишет Science Daily.

Команда ученых из Мемориального онкологического центра им. Слоуна предложила новый ответ, основываясь на большой подборке результатов биохимических и генетических экспериментов. Они предполагают, что дело в ранее неизученной связи между метаболизмом Варбурга и активностью ферментов из группы фосфоинозитид-2-киназы (PI3K).

Это ключевая сигнальная молекула, которая действует почти как главнокомандующий в клеточном метаболизме. Большинство событий в клетке, требующих расходов энергии, происходит только после того, как PI3K дает разрешение. Когда клетки запускают метаболизм Варбурга, активность киназы PI3 нарастает и, в свою очередь, усиливается стремление клетки к делению. Как если бы главнокомандующему дали мегафон.

Это открытие заставляет пересмотреть широко распространенный среди биохимиков взгляд на то, что метаболизм вторичен по отношению к передаче сигналов в клетке.

Также оно указывает на то, что воздействие на метаболизм может стать эффективным способом предотвращения роста раковых клеток.

Специалисты из США провели самое масштабное в истории исследование экспрессии белков при болезни Альцгеймера. Выяснилось, что даже у бессимптомных пациентов повышено производство белков, участвующих в метаболизме глюкозы и противовоспалительных процессах.