Рак: Вчені розкривають, як посилити променеву терапію
Нещодавно вчені виявили молекулярний шлях, який пов'язує рух енерговиробничих центрів (мітохондрій) у ракових клітинах із стійкістю до радіотерапії. За їх словами, це може призвести до поліпшення лікування раку.
Хоча попередні дослідження вже виявили, що шлях, який називається Arf6-AMP1-PRKD2, відіграє ключову роль у інвазійності раку, його зв'язок із стійкістю до лікування залишається незрозумілим.
Вивчаючи агресивні клітини раку молочної залози, вчені з Японського університету Хоккайдо виявили, що Arf6-AMP1-PRKD2 контролює рух мітохондрій всередині клітин.
Недавня стаття, що виходить у журналі Природні комунікації описує їх роботу.
Шлях дає змогу мітохондріям «розійтися» і рухатися по периметру клітин, що збільшує інвазивність раку.
Команда помітила, що блокування шляху призвело до того, що енергогенеруючі структури збиралися натомість у центрі клітин. Там мітохондрії почали виробляти і виділяти надмірну кількість нестабільних молекул, багатих киснем, відомих як активні форми кисню (АФК).
Молекули АФК - це двосічний меч при раку; до певного рівня вони сприяють інвазійності раку, але коли їх кількість надмірна, вони вбивають ракові клітини.
АФК, рух мітохондрій та інтегрин
Однією з причин того, що променева терапія - яка використовує іонізуюче випромінювання - може зменшити чи усунути пухлини, є те, що вона збільшує вироблення АФК всередині ракових клітин.
Однак деякі види раку стають стійкими до променевої терапії та інших методів лікування, які працюють за рахунок збільшення АФК у ракових клітинах, оскільки клітини розвивають толерантність до молекул.
Дослідження не перше зауважує, що мітохондрії рухаються всередині клітин. Відомо, що цей рух відбувається за різних обставин. Наприклад, коли білі кров'яні клітини рухаються до мішені - наприклад, патогену чи потенційно шкідливому агенту - їх мітохондрії збиратимуться в їх задніх кінцях.
З іншого боку, в інвазивних ракових клітинах «силові агрегати» збираються у провідних ободах клітини.
Білок під назвою інтегрин також, здається, бере участь у інвазійності раку. Білок зазвичай сидить у клітинній мембрані і допомагає приєднати клітину до матриксу речовин, що оточують клітини і утримують тканини разом.
Нове дослідження глибше вивчило, як АФК, мітохондріальна динаміка в клітинах та інтегрин можуть бути пов’язані з інвазивним раком.
Зондування зв'язку між інвазивним раком
Слідчі провели низку експериментів на інвазивних клітинах раку молочної залози. Вони відстежували вироблення АФК та рух мітохондрій у клітинах, позначаючи різні молекули флуоресцентними маркерами.
Потім вони блокували певні молекули, пов’язані з інвазивністю раку, і спостерігали, що сталося з цими механізмами. Так вони визначили шлях Arf6-AMP1-PRKD2.
Результати показали, що шлях допомагав рециркулювати інтегрин у раковій клітині, змушуючи його утворювати "адгезійний комплекс" у мембрані клітини. Врешті-решт це спричинило рух мітохондрій до краю клітини.
Однак перекриття шляху змусило мітохондрії зібратися посередині ракової клітини замість краю і зменшило інвазивність.
Потім команда продемонструвала, що саме це об'єднання в центрі призвело мітохондрії до вироблення надмірної кількості молекул АФК, які вбивали клітини.
На думку авторів, "ці висновки вказують на новий молекулярний зв'язок між рухами клітин та динамікою мітохондрій, який, як видається, має вирішальне значення як для інвазивної активності, так і для толерантності до АФК високоінвазивного раку".
Вони роблять висновок:
"Наші висновки можуть також призвести до нових стратегій для підвищення ефективності ROS-опосередкованих методів лікування раку, таких як [променева терапія]".
