Выявлен специфичный для раковых клеток метаболический путь
29.11.2011
1677
0
16770
Исследовательская группа из Юго-Западного Медицинского Центра при Университете Техаса (University of Texas Southwestern Medical Center, США) описала уникальный метаболический путь, характерный для некоторых типов злокачественных клеток. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, могут быть использованы при создании новой группы лекарственных препаратов, предназначенных для ингибирования роста опухолей.
Уникальный метаболический путь злокачественных клеток связан с циклом Кребса – самым известным и наиболее хорошо изученным биохимическим процессом в живых организмах. Цикл Кребса протекает в митохондриях и представляет собой последовательную цепь химических реакций превращения ди- и трикарбоновых кислот, образующихся в клетке в качестве промежуточных продуктов при распаде и синтезе белков, жиров и углеводов. В цикле Кребса, с одной стороны, синтезируется необходимая клетке энергия, с другой стороны, происходит объединение всех метаболических путей организма, как катаболических, так и анаболических.
Более 70 лет в учебниках по биологии реакции цикла Кребса, происходящие в здоровой клетке, изображались в виде последовательной цепи химических реакций окисления, во время которых превращение промежуточных продуктов цикла осуществляется по кругу по часовой стрелке. Результаты исследования ученых из Юго-Западного Медицинского Центра показали, что в некоторых типах злокачественных клеток реакции цикла Кребса протекают в обратном направлении.
«Тщательное изучение этого метаболического пути позволит разработать методику ингибирования роста нескольких типов рака, - говорит руководитель исследования Ральф ДеБерардинис (Ralph DeBerardinis), - Ученые давно предполагают, что целенаправленное воздействие на специфические метаболические пути опухолей помогло бы разработать эффективный метод лечения онкологических больных. Этот метаболический путь – один из нескольких путей, существующих только в раковых клетках».
Ученые также выснили, что клетки некоторых типов опухолей имеют мутации в генах ферментов цикла Кребса или дыхательной цепи переноса электронов митохондрий, что нарушает процесс окисления метаболитов цикла, в результате чего направление многих канонических реакций цикла Кребса меняется, и это способствует росту злокачественных клеток. Ученым также удалось выяснить, каким образом в клетках с нарушенной функцией митохондрий образуются промежуточные продукты цикла Кребса, участвующие в канцерогенезе.
Данные, полученные научной группой под руководством доктора ДеБерардиниса, являются последним достижением ученых в области исследования метаболизма злокачественных клеток. Впервые метаболические различия между здоровыми и злокачественными клетками были обнаружены еще в 1920-х гг. С тех пор ученые считают, что с помощью лекарственных препаратов, направленных на специфичные метаболические пути опухолей, можно остановить рост злокачественных клеток, не повлияв на здоровые клетки.
«Никакой другой метаболический путь так активно не изучался в течение многих лет, как цикл Кребса. Тот факт, что относительно простые манипуляции могут изменить направление его химических реакций, вызывает особый интерес», - говорит ДеБерардинис.
«Полученные результаты имеют большое значение, - говорит доктор Джеймс К. В. Виллсон (James K.V. Willson), руководитель онкологического центра Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center при Юго-Западном Медицинском Центре, - Мы узнаем, что некоторые типы опухолей имеют ранее не известные мутации генов, контролирующих метаболические пути. Сведения об этих нарушениях помогут разработать новые терапевтические подходы к лечению онкологических больных».
По материалам UT Southwestern Medical Center
Оригинальная статья:
Andrew R. Mullen, William W. Wheaton, Eunsook S. Jin, Pei-Hsuan Chen, Lucas B. Sullivan, Tzuling Cheng, Youfeng Yang, W. Marston Linehan, Navdeep S. Chandel, Ralph J. DeBerardinis. Reductive carboxylation supports growth in tumour cells with defective mitochondria. Nature, 2011; DOI: 10.1038/nature10642
Уникальный метаболический путь злокачественных клеток связан с циклом Кребса – самым известным и наиболее хорошо изученным биохимическим процессом в живых организмах. Цикл Кребса протекает в митохондриях и представляет собой последовательную цепь химических реакций превращения ди- и трикарбоновых кислот, образующихся в клетке в качестве промежуточных продуктов при распаде и синтезе белков, жиров и углеводов. В цикле Кребса, с одной стороны, синтезируется необходимая клетке энергия, с другой стороны, происходит объединение всех метаболических путей организма, как катаболических, так и анаболических.
Более 70 лет в учебниках по биологии реакции цикла Кребса, происходящие в здоровой клетке, изображались в виде последовательной цепи химических реакций окисления, во время которых превращение промежуточных продуктов цикла осуществляется по кругу по часовой стрелке. Результаты исследования ученых из Юго-Западного Медицинского Центра показали, что в некоторых типах злокачественных клеток реакции цикла Кребса протекают в обратном направлении.
«Тщательное изучение этого метаболического пути позволит разработать методику ингибирования роста нескольких типов рака, - говорит руководитель исследования Ральф ДеБерардинис (Ralph DeBerardinis), - Ученые давно предполагают, что целенаправленное воздействие на специфические метаболические пути опухолей помогло бы разработать эффективный метод лечения онкологических больных. Этот метаболический путь – один из нескольких путей, существующих только в раковых клетках».
Ученые также выснили, что клетки некоторых типов опухолей имеют мутации в генах ферментов цикла Кребса или дыхательной цепи переноса электронов митохондрий, что нарушает процесс окисления метаболитов цикла, в результате чего направление многих канонических реакций цикла Кребса меняется, и это способствует росту злокачественных клеток. Ученым также удалось выяснить, каким образом в клетках с нарушенной функцией митохондрий образуются промежуточные продукты цикла Кребса, участвующие в канцерогенезе.
Данные, полученные научной группой под руководством доктора ДеБерардиниса, являются последним достижением ученых в области исследования метаболизма злокачественных клеток. Впервые метаболические различия между здоровыми и злокачественными клетками были обнаружены еще в 1920-х гг. С тех пор ученые считают, что с помощью лекарственных препаратов, направленных на специфичные метаболические пути опухолей, можно остановить рост злокачественных клеток, не повлияв на здоровые клетки.
«Никакой другой метаболический путь так активно не изучался в течение многих лет, как цикл Кребса. Тот факт, что относительно простые манипуляции могут изменить направление его химических реакций, вызывает особый интерес», - говорит ДеБерардинис.
«Полученные результаты имеют большое значение, - говорит доктор Джеймс К. В. Виллсон (James K.V. Willson), руководитель онкологического центра Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center при Юго-Западном Медицинском Центре, - Мы узнаем, что некоторые типы опухолей имеют ранее не известные мутации генов, контролирующих метаболические пути. Сведения об этих нарушениях помогут разработать новые терапевтические подходы к лечению онкологических больных».
По материалам UT Southwestern Medical Center
Оригинальная статья:
Andrew R. Mullen, William W. Wheaton, Eunsook S. Jin, Pei-Hsuan Chen, Lucas B. Sullivan, Tzuling Cheng, Youfeng Yang, W. Marston Linehan, Navdeep S. Chandel, Ralph J. DeBerardinis. Reductive carboxylation supports growth in tumour cells with defective mitochondria. Nature, 2011; DOI: 10.1038/nature10642
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Последние комментарии
