Ученые VIB и KU Leuven обнаружили решающий фактор в распространении рака. Команда под руководством профессора Массимилиано Маццоне продемонстрировала, что метаболизм макрофагов, особого типа белых кровяных телец, можно настроить для предотвращения распространения рака. Ключ в том, чтобы сделать эти макрофаги более склонными к «краже» сахара из клеток, образующих кровеносные сосуды опухоли. В результате эти кровеносные сосуды будут структурированы более плотно, что может предотвратить распространение раковых клеток на другие органы. Эти выводы опубликованы в ведущем научном журнале Cell Metabolism.
Макрофаги – это типы лейкоцитов, которые атакуют чужеродные микроорганизмы и удаляют вредные вещества из организма. В результате они являются важной частью нашей иммунной системы. Помимо положительного воздействия на патогены, макрофаги также могут играть отрицательную роль в биологии рака. Действительно, опухоли содержат множество специфических макрофагов, которые играют решающую роль в формировании кровеносных сосудов. В опухолях эти сосуды традиционно имеют хаотичное и дисфункциональное наращивание. В результате раковые клетки с большей вероятностью вырвутся через сосуды, попадут в кровоток и проникнут в другие органы.
Создание неконтролируемого судна
Хотя свойства макрофагов уже широко изучены, оставалось неизвестным, повлияет ли изменение их метаболизма на их функции. Команда проф. Маццоне и доктор. Матиас Венес исследовал это, блокируя определенный ген под названием REDD1 в макрофагах. Это стимулировало гликолиз клеток, процесс, с помощью которого они превращают сахар в энергию.
Проф. Массимилиано Маццоне (VIB-KU Leuven): "Поставка глюкозы в опухоль имеет негативный эффект, сравнимый с тем, что ребенок получает слишком много сахара: это вызывает гиперактивацию многих клеточных компартментов. В частности, клетки, образующие кровеносные сосуды, выходят из-под контроля из-за перегрузки глюкозой. Они быстро придают форму хаотичной, неправильной сети сосудов, типичной для рака.
Изменяя метаболизм макрофагов, мы фактически устанавливаем «глюкозную конкуренцию» между макрофагами и кровеносными сосудами опухоли. В результате макрофаги могут поглощать глюкозу вместо клеток кровеносных сосудов. Поскольку последние больше не подвергаются чрезмерной стимуляции, они могут более щадящим образом создавать сосуды. Это формирует структурированный и прочный сосудистый барьер вокруг опухоли, предотвращая выход раковых клеток в кровоток и вторжение в отдаленные органы."
Влияние на будущие методы лечения
Благодаря многогранности исследований проф. Маццоне объединил усилия с лабораторией проф. Питер Кармелье (VIB-KU Leuven), специализирующийся на формировании кровеносных сосудов, и Барт Гескьер (VIB-KU Leuven), ведущий эксперт по метаболизму. Вместе они также исследовали последствия ингибиторов mTOR, существующих противораковых препаратов, направленных на снижение роста опухолей.
Проф. Массимилиано Маццоне (VIB-KU Leuven): "Эти ингибиторы mTOR только частично эффективны у пациентов. На мышах мы обнаружили, что эти препараты могут иногда увеличивать распространение рака, потому что они препятствуют гликолизу в макрофагах. Вот почему в настоящее время мы изучаем возможность использования наших результатов для прогнозирования устойчивости людей к ингибиторам mTOR."