В новаторском исследовании, проведенном адъюнкт-профессором молекулярной и клеточной биохимии доктором Питером Чжоу (Peter Zhou) из Онкологического центра Марки (Markey Cancer Center) Университета штата Кентукки (University of Kentucky) установлено кардинальное отличие клеток тройного негативного рака молочной железы от клеток других типов рака – в них отсутствует один из ключевых ферментов.

Полученные группой Чжоу результаты дают надежду на появление новых терапевтических мишеней для лечения этих чрезвычайно агрессивных опухолей.

В качестве топлива для жизненно важных процессов клетки – в том числе и раковые – используют аденозин-5′-трифосфат (АТФ), для инициации синтеза которого им необходима глюкоза. Первый этап расщепления глюкозы, называемый гликолизом, не требует кислорода, но тесно сопряжен с другими процессами, в которых окисление кислородом позволяет резко увеличить выход АТФ. Однако клетки солидных опухолей, имеющие ограниченный доступ к кислороду, чтобы выжить, вынуждены полагаться почти исключительно на аэробный и анаэробный гликолиз, то есть гликолиз, протекающий, соответственно, в кислородной или бескислородной среде.

Исследование доктора Чжоу, опубликованное в журнале Cancer Cell, показало, что в клетках тройного негативного рака молочной железы повышена экспрессия мощного комплекса транскрипционных факторов Snail-G9a-Dnmt1, который ингибирует фермент фрутозо-1,6-бисфосфатазу(FBP1). Потеря этого фермента выключает анаболический путь глюкозы (ее биосинтез) и способствует катаболическому пути (расщеплению), то есть индуцирует гликолиз, ведущий к поглощению опухолевыми клетками большего количества глюкозы и «кормящий» этот агрессивный рак. Потеря FBP1 ведет и к снижению потребления кислорода и образования его активных форм за счет подавления функции митохондриального комплекса I. Таким образом, этот метаболический переключатель дает раковым клеткам возможность «высасывать» из организма больше глюкозы, увеличивать биосинтез макромолекул и поддерживать продукцию АТФ на высоком уровне, несмотря на недостаток питательных веществ и почти бескислородную среду.

Тройной негативный рак молочной железы – самый агрессивный подтип рака молочной железы, развивающийся, как правило, у женщин относительно молодого возраста, в доменопаузный период. Раннее метастазирование опухолевых клеток, резистентность к химиотерапии и отсутствие эффективных лекарственных препаратов – вот те причины, которые ведут к неблагоприятному исходу. По мнению доктора Чжоу, выявление особенностей метаболизма клеток этого типа рака открывает новые перспективы в разработке препаратов для лечения заболевания.

«Полученные нами результаты значительно углубляют понимание развития и прогрессирования тройного негативного рака молочной железы», – комментирует свою работу доктор Чжоу. «Они указывают на таргетинг метаболических изменений в этих клетках как на эффективный подход к лечению этой смертельной болезни».

PS

Лаборатория доктора Чжоу – единственная в США, целенаправленно занимающаяся изучением метаболизма клеток тройного негативного рака молочной железы. Ранее доктор Чжоу занимался изучением роли комплекса Snail в клеточной программе, известной как эпителиально-мезенхимальный переход, ответственной за процесс метастазирования.