Как один фермент может остановить распространение рака
Ученые определили новый ферментный механизм, который побуждает раковые клетки, которые собираются мигрировать, разрушать себя, разрушая свои крошечные электростанции или митохондрии. Они надеются, что это открытие приведет к новым методам лечения, которые могут остановить распространение опухолей.
Процесс, посредством которого раковые клетки вырываются из своих первичных участков и мигрируют в близлежащие и отдаленные ткани, известен как метастазирование.
Это «основная причина» того, что рак является таким серьезным заболеванием.
Когда метастазирование началось, заболевание намного труднее контролировать, и лишь немногие виды рака можно вылечить, когда они становятся метастатическими.
Например, несмотря на то, что только около 5 процентов случаев рака груди у женщин являются метастатическими при первом диагнозе, подавляющее большинство смертей происходит из-за метастазов.
Отделение от внеклеточного матрикса
В отчете о результатах, недавно опубликованном в журнале Природа клеточной биологииисследователи из Университета Нотр-Дам в Индиане объясняют, как раковые клетки должны сначала отсоединиться от внеклеточного матрикса - или «белкового каркаса», который обычно удерживает клетки на месте, - прежде чем они смогут начать мигрировать.
Чтобы успешно вырваться на свободу, раковые клетки должны победить различные механизмы, которые обычно вызывают гибель клеток, когда клетки отделяются от внеклеточного матрикса. По мере развития опухолей их клетки могут стать устойчивыми к этим механизмам.
Предыдущие исследования показали, что один из таких механизмов может работать за счет увеличения окислительного стресса в клетке, но детали остаются «плохо определенными», отмечают авторы.
Новое исследование изучало клеточный фермент, называемый взаимодействующей с рецептором протеинкиназой 1 (RIPK1), который, как уже было известно, играет роль в типе гибели клеток, называемом некрозом.
Неожиданно новая роль RIPK1 в гибели клеток
Пока они исследовали RIPK1, ученые были удивлены, обнаружив, что фермент, похоже, оказывает влияние на митохондрии, предполагая его роль в совершенно другом типе гибели клеток.
«Мы действительно думали, - объясняет старший автор исследования Захари Шафер, доцент кафедры биологии рака, - что это будет история о некрозе, но мы не могли увидеть доказательства этого и знали, что должно быть что-то мы пропали. "
Он и его коллеги обнаружили, что активация RIPK1, когда клетка отделяется от внеклеточного матрикса, запускает процесс, называемый митофагией, который разрушает митохондрии, которые представляют собой крошечные клеточные компартменты, иногда называемые «электростанциями», которые обеспечивают большую часть энергии клетки.
Митофагия запускает дальнейшие реакции в отделившейся клетке, которые увеличивают уровни активных форм кислорода или соединений, вызывающих окислительный стресс, который приводит к гибели клетки.
«Анализ количества митохондрий в корне изменил наше мышление и заставил нас сосредоточиться на другом способе, которым RIPK1 может вызывать гибель клеток».
Проф.Закари Шафер
Дальнейшие тесты показали, что блокирование соответствующего пути RIPK1 способствует образованию опухоли в живой модели.
Авторы исследования приходят к выводу, что их результаты предполагают, что нацеливание на «RIPK1-опосредованную индукцию митофагии» может быть эффективным способом остановить распространение опухолей за счет устранения раковых клеток, которые отделяются от внеклеточного матрикса.
