Сода против рака?
Швейцарские ученые из института онкологических исследований Людвига, работающие под руководством профессора Чи Ван Дана (Chi Van Dang), описали механизмы, посредством которых в условиях повышенной кислотности не получающие кислорода раковые клетки переходят в покоящееся состояние и приобретают устойчивость к терапии. Помимо этого они предлагают потенциально несложный метод нейтрализации этого эффекта.
Специалистам давно известно, что крупные участки сОлидных опухолей часто лишены кислорода и что клетки этих участков являются основным источником устойчивости к лечению и рецидивов заболевания. Для таких страдающих от кислородного голодания регионов опухолей характерна повышенная кислотность, которая, как показали полученные авторами данные, активирует в клетках критичный молекулярный переключатель, известный как mTORC1. В обычных условиях функция этого белкового комплекса заключается в том, чтобы оценить доступность питательных веществ до того, как клетка получает «зеленый свет» для роста и деления. Однако в условиях высокой кислотности он лишает клетки способности синтезировать белки, нарушая их метаболическую активность и работу биологических часов. В конечном итоге это приводит к вступлению клеток в состояние покоя.
Авторам удалось расшифровать этот механизм с помощью серии сложных экспериментов, посвященных изучению поведения лизосом – внутриклеточных мембранных пузырьков, внутри которых происходит расщепление ненужных клетке белков. Именно внутрь этих пузырьков и перемещается активированный и готовый к действию mTOR.
Исследователи продемонстрировали, что в условиях повышенной кислотности специальные движущие белки выводят несущие mTOR лизосомы из околоядерной зоны, где они обычно находятся. Это отделяет mTOR от белка RHEB, необходимого для его активации и сохраняющегося в околоядерной зоне. В результате mTOR остается в неактивном состоянии, что делает невозможным синтез белков и практически останавливает метаболическую активность клетки.
При наблюдении за имплантированными мышам злокачественными опухолями авторы регистрировали активность mTOR только в снабжаемых кислородом регионах. Однако добавление в питьевую воду животных гидрокарбоната натрия (обычной пищевой соды) нейтрализовало кислотность лишенных кислорода регионов опухолей. Лизосомы покоящихся клеток снова перемещались в околоядерное пространство, где mTOR взаимодействовал с RHEB и запускал клеточный метаболизм.
Данное наблюдение исключительно важно для противоопухолевой терапии, так как описанный механизм пробуждает покоящиеся опухолевые клетки, предположительно делая опухоль более восприимчивой к терапии.
Помимо этого авторы установили, что повышенная кислотность также нарушает активацию Т-лимфоцитов – клеток, являющихся действующим компонентом большинства методов иммунотерапии. Это прекрасно согласуется с полученными ранее данными, согласно которым употребление питьевой соды повышает эффективность противоопухолевой иммунотерапии.
Исследователи очень воодушевлены тем фактом, что настолько простое и дешевое вещество, как питьевая сода, способно повышать эффективность противоопухолевой терапии. В настоящее время они занимаются детальным изучением влияния уровня кислотности на эффективность иммунотерапии и дальнейшей расшифровкой механизмов индуцированного кислотностью состояния покоя раковых клеток.
Статья Zandra E. Walton et al. Acid Suspends the Circadian Clock in Hypoxia through Inhibition of mTOR опубликована в журнале Cell.
Евгения Рябцева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Ludwig Institute for Cancer Research: How might baking soda boost cancer therapy?