Новые данные исследователей онкологического центра Андерсона при Техасском университете о том, как некоторые раковые клетки становятся "с зависимостью" к глюкозе может открыть новые подходы к стратегиям терапии рака с высокими уровнями переносчика аминокислот, называемого членом 11 семейства переносчиков растворенных веществ 7 (SLC7A11). Сюда входят рак легких и почечно-клеточная карцинома, наиболее распространенный тип рака почки.
Исследование, проведенное Бойи Ганом, Ph.D., из отделения экспериментальной радиационной онкологии, исследовал метаболическое перепрограммирование, рак и опубликовал результаты в онлайн-выпуске журнала Nature Cell Biology от 30 марта.
"Перепрограммирование метаболизма часто делает раковые клетки очень зависимыми от определенных питательных веществ для выживания," сказал Ган. "Ограничение поступления таких питательных веществ или блокирование их поглощения или метаболизма с помощью фармакологических средств может избирательно убивать «зависимые» раковые клетки, не затрагивая нормальные клетки. Наше понимание зависимости раковых клеток от питательных веществ может дать отличную информацию для решения проблем метаболической уязвимости при лечении рака."
Химия, лежащая в основе раковой клетки "пристрастия"
Ган отметил пример лечения аспарагиназой острого лимфобластного лейкоза, который, в отличие от нормальных клеток, лишен способности продуцировать аминокислоту аспарагин и должен зависеть от внеклеточных источников для получения аспарагина, чтобы выжить. Лечение нарушает поставку аспарагина и гарантирует, что раковые клетки не могут получить доступ к этой жизненно важной аминокислоте, что приводит к гибели раковых клеток.
Раковые клетки зависят от другой аминокислоты, известной как цистин, для обеспечения сильной антиоксидантной защиты. Большинство раковых клеток получают цистин через транспортер SLC7A11. Попадая в клетки, цистин превращается в родственную аминокислоту, называемую цистеином, которая затем используется для создания глутатиона, наиболее распространенного антиоксиданта, вырабатываемого в организме, что, в свою очередь, позволяет раковым клеткам выжить.
"SLC7A11 часто сверхэкспрессируется при раке и играет хорошо известную роль в поддержании уровней глутатиона, которые снижают гибель раковых клеток," сказал Ган. "Однако в этом исследовании мы обнаружили, что активный импорт цистина в клетки представляет собой рискованный бизнес для раковых клеток. Цистин относится к наименее растворимым аминокислотам, и накопление слишком большого количества цистина внутри клеток токсично. Следовательно, раковые клетки вынуждены быстро превращать цистин в цистеин. Следовательно, раковые клетки с высоким уровнем SLC7A11 и высокой потребностью в цистине становятся зависимыми от глюкозы для выживания."
Эти результаты выявили метаболическую уязвимость, связанную с высокой экспрессией SLC7A11 в раковых клетках, что предполагает соответствующие терапевтические стратегии. Исследовательская группа показала, что методы лечения, известные как ингибиторы переносчика глюкозы (GLUT), блокируют поставку глюкозы, что приводит к токсическому накоплению цистина внутри клеток. Это избирательно убивает раковые клетки с высоким уровнем SLC7A11 и подавляет рост опухоли с высоким уровнем SLC7A11. Таким образом, это исследование предлагает использовать ингибиторы GLUT для лечения опухолей с высокой экспрессией этого ключевого переносчика аминокислот.