Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Остановить гликолиз

Раковые опухоли оставят без сладкого

Анна Казнадзей, N+1

Генетики из Медицинской Школы Колорадского университета выяснили, что онкоген CDK8 участвует в регуляции нескольких этапов гликолиза, и, по-видимому, является одним из важных элементов переключения сахарного метаболизма раковых опухолей. Сочетание лекарств, одновременно направленное на ингибирование CDK8 и бескислородного расщепления глюкозы может значительно понизить шансы на развитие опухолей при ряде онкологических заболеваний, в том числе колоректальных и легочных. Исследование опубликовано в Cell Reports (Galbraith et al., CDK8 Kinase Activity Promotes Glycolysis).

Растущая опухоль требует много ресурсов, и часто из-за нехватки кровоснабжения оказывается в бескислородных условиях. При этом в ее клетках происходит переключение метаболизма, известное как эффект Варбурга, в ходе которого клетка переходит с окислительных процессов в митохондриях (обычного дыхания) на не требующий кислорода гликолиз, и продолжает работать в этом режиме уже независимо от наличия кислорода. В результате опухоль потребляет очень много глюкозы, и этот факт используется, например, при онкологической диагностике и поиске опухолей в организме с помощью изотопов глюкозы и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ).

Экспрессия гена CDK8 повышена при ряде онкологических заболеваний, в том числе при меланоме, раке груди и колоректальных раках. Против него разработан ряд лекарств, в том числе Senexin A, однако их действие не всегда оказывает положительный эффект. Известно было, что работа CDK8 необходима раковым клеткам в условиях гипоксии (отсутствия кислорода), но до сих пор было неясно, какие именно процессы он регулирует.

Ученые подвергли ген CDK8 генетической модификации, в результате которой действие его белка ингибировалось при взаимодействии с негидролизируемыми аналогами АТФ (которые добавляли в среду). Подтвердилось, что ингибирование белка приводит к снижению пролиферации раковых клеток и их способности образовывать крупные опухоли, что пронаблюдали как в колониях клеток, растущих на агаре, так и при введении их подопытным мышам. Кроме того, выяснилось, что ингибирование CDK8 существенно влияло на экспрессию целого ряда генов, среди которых значительные позиции занимали гены, активирующиеся в условиях гипоксии, и гены, участвующие в процессе гликолиза. Воспользовавшись флуоресцентным аналогом глюкозы, ученые выяснили, что у модифицированных клеток существенно снижена способность поглощать и использовать этот сахар.

Аналогичные эффекты с точки зрения экспрессии генов были показаны для ряда раковых клеток и при использовании противоракового препарата Senexin A, ингибирующего CDK8 без предварительных генетических модификаций, однако встретился и ряд исключений. Так, в клетках линии HCT116, ген гликолиза GLUT3, который должен был бы ингибироваться, как он делал это в генетически модифицированных клетках в вышеописанном эксперименте, напротив, активировался. Ученые предполагают, что это может быть связано с двойным эффектом воздействия препарата на ген CDK8 и его паралог CDK19.

Следующим этапом эксперимента было исследование жизнеспособности немодифицированных раковых клеток четырех разных линий (HCT116 и SW480 колоректального рака и A549 и H460 рака легких), которые обрабатывали препаратом Senexin A. Выяснилось, что жизнеспособность этих клеток несколько падает в условиях присутствия кислорода, но не меняется в условиях гипоксии. Добавление 2-дезоксиглюкозы, ингибирующей гликолиз, эффективно снизило жизнеспособность всех четырех линий в условиях гипоксии. Для клеток HCT116 было показано также, что ни Senexin A, ни 2-дезоксиглюкоза не влияет на рост сфероидных образований в отдельности, однако их сочетание значительно его нарушает.

Эти результаты указывают на то, что сочетание ингибирования CDK8 и гликолиза может оказаться эффективной стратегией для борьбы с опухолевыми клетками, в частности, колоректальных раков. Ученые полагают, что их исследование послужит основой для разработки нового типа лекарственных препаратов. 

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

рак метаболизм онкогены разработка препаратов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Рак и гликолиз

Новые данные об эффекте Варбурга в перспективе могут позволить более целенаправленно «морить голодом» больные клетки.

читать

Новая мишень для разработки противораковых препаратов

Развитие рака легких можно остановить, если блокировать способность клеток опухоли переключаться на альтернативные источники питания.

читать

Еще одна опасность холестерина

Возбудителем рака груди служит метаболит холестерина, который повышает агрессивность и активность опухоли, действуя на неё так же, как гормон эстроген.

читать

Рак, старение и белок р53: новые данные

Антионкоген р53 лишает потенциально опасные клетки энергетического обеспечения, подавляя работу цикла Кребса. Соответственно, такая клетка перестаёт делиться, начинает стареть и в итоге погибает.

читать

Разные болезни – от одного комплекса генов?

В развитии диабета, атеросклероза, болезней сердца, рака и других заболеваний виноваты нарушения активности одних и тех же генов. Это указывает на возможность применения в терапии рака препаратов, используемых при лечении других болезней.

читать