Прорив раку: Новий підхід може `` померти '' пухлини до смерті
Зараз дослідники розробляють новий метод вбивства раку більш ефективно. Їх стратегія «голодує» пухлини, позбавляючи їх основних поживних речовин, необхідних для росту та поширення.
Глютамін - це амінокислота, яка рясно міститься в нашому тілі, особливо в крові та кістковій тканині. Його головна роль - підтримувати синтез білків у клітинах.
На жаль, однак, глутамін також є ключовою поживною речовиною для багатьох типів ракових пухлин, які, як правило, «споживають» більше цієї амінокислоти, оскільки їх клітини швидше діляться.
Ось чому дослідження досліджували можливість блокування доступу ракових клітин до глутаміну як новий терапевтичний підхід у лікуванні раку.
Чарльз Меннінг та кілька інших дослідників з Центру молекулярних зондів Вандербільта при Університеті Вандербільта в Нешвіллі, штат Теннессі, проривним кроком зуміли зупинити ріст ракової пухлини.
Для цього вони використовували експериментальну сполуку під назвою V-9302, щоб блокувати поглинання або поглинання глутаміну раковими клітинами. Висновки дослідників були опубліковані цього тижня в журналі Природна медицина.
«Ракові клітини виявляють унікальні метаболічні потреби, що відрізняють їх біологічно від здорових клітин. Метаболічна специфічність ракових клітин надає нам багаті можливості для розробки хімії, радіохімії та молекулярної візуалізації для виявлення нових діагностичних методів раку, а також потенційних методів лікування ».
Чарльз Меннінг
Нова сполука пригнічує носій глутаміну
Дослідники пояснюють, що глутамін переноситься через тіло і “харчується” раковими клітинами через амінокислотний транспортер ASCT2, різновид білка.
"Підвищений рівень ASCT2 пов'язаний з поганим виживанням у багатьох ракових пухлинах людини, включаючи легені, молочну залозу та товсту кишку", - відзначають дослідники у своєму вступі.
Однак дослідження, яким вдалося замовкнути ген, що кодує ASCT2 - ген SLC1A5 - досягли успіху у зменшенні росту ракових пухлин.
Підбадьорені цими знаннями, Меннінг та його колеги взялися за розробку особливо сильного інгібітора ASCT2, з'єднання V-9302. Дослідники протестували сполуку на ракових клітинах, вирощених на мишах, а також за допомогою клітинних ліній раку, розроблених в лабораторії, in vitro.
Інгібітору транспортера амінокислот вдалося зменшити ріст ракових клітин і погіршити їх здатність до поширення, посилюючи окислювальний стрес ракових клітин, що призвело до їх остаточної смерті.
"Ці результати не тільки ілюструють багатообіцяючу природу сполуки свинцю V-9302, але також підтримують концепцію, згідно з якою антагоністичний [порушуючий] метаболізм глютаміну на рівні транспортера представляє потенційно життєздатний підхід у прецизійній медицині раку", - підсумовують дослідники у своїй роботі.
Інновації в ПЕТ-зображенні на горизонті
У той же час автори відзначають, що для лікування пацієнтів з пухлинами, які покладаються на ріст і поширення глютаміну, у майбутньому «цьому новому класу інгібіторів будуть потрібні перевірені біомаркери».
Це означає, що дослідникам потрібно буде розробити спосіб, за допомогою якого вони зможуть визначити, наскільки ефективно інгібітор діє на білок, або наскільки мало глутаміну в кінцевому підсумку досягає ракових клітин. Це пояснюється тим, що виробництво ACST2 та його активність, ймовірно, будуть різними для кожної людини.
Для вирішення цієї проблеми Меннінг та команда пропонують використовувати індикатори позитронно-емісійної томографії (ПЕТ), які виявляють ракові пухлини шляхом виявлення будь-якого збільшення швидкості метаболізму глютаміну, яке буде вищим у порівнянні зі звичайними здоровими клітинами організму.
Зараз у Центрі молекулярних зондів Вандербільта проводяться п’ять клінічних випробувань, призначених для перевірки ефективності 18F-FSPG, нового радіофармацевтичного препарату, тобто радіоактивного препарату, що використовується при ПЕТ-скануванні, при відстеженні різних типів ракових пухлин, включаючи легені, печінку, рак яєчників і товстої кишки.
Меннінг та команда також проводять тести на 11C-глутамін, метаболічний індикатор для глутаміну. Крім того, дослідники можуть використовувати молекулярний індикатор, щоб підтвердити, чи дійсно інгібітор білка досягає своєї мети.
"Хіба це не буде провокаційно, - запитує Меннінг, - якби ми змогли створити індикатор візуалізації ПЕТ на основі певного препарату, який міг би допомогти нам передбачити, в яких пухлинах буде накопичуватися препарат і, отже, буде клінічно вразливим до нього?"
"Це сама суть" візуалізованої "прецизійної медицини раку", - захоплюється він.
