Как един ензим може да спре разпространението на рака
Учените са идентифицирали нов ензимен механизъм, който индуцира раковите клетки, които са на път да мигрират, за да се самоунищожат чрез разграждане на техните малки електроцентрали или митохондрии. Те се надяват, че това откритие ще доведе до нови лечения, които могат да спрат разпространението на туморите.
Процесът, чрез който раковите клетки се освобождават от своите първични места и мигрират в близката и отдалечена тъкан, е известен като метастази.
Това е „основната причина“, че ракът е толкова сериозно заболяване.
След като метастазите са в ход, болестта е много по-трудна за контролиране и малко видове рак могат да бъдат излекувани, след като станат метастатични.
Например, въпреки че само около 5 процента от раковите заболявания на гърдата при жените са метастатични, когато са диагностицирани за първи път, по-голямата част от смъртните случаи се дължат на метастази.
Отделяне от извънклетъчния матрикс
В доклад за резултатите, публикуван наскоро в списанието Nature Cell Biology, изследователи от Университета на Нотр Дам в Индиана обясняват как раковите клетки първо трябва да се отделят от извънклетъчния матрикс - или „протеиновото скеле“, което обикновено задържа клетките на място - преди да започнат да мигрират.
За да се освободят успешно, раковите клетки трябва да победят различни механизми, които обикновено предизвикват клетъчна смърт, когато клетките се отделят от извънклетъчния матрикс. С развитието на туморите клетките им могат да станат устойчиви на тези механизми.
Предишни изследвания предполагат, че един такъв механизъм може да работи чрез увеличаване на оксидативния стрес върху клетката, но подробностите остават „лошо дефинирани“, отбелязват авторите.
Новото проучване изследва клетъчен ензим, наречен рецептор-взаимодействаща протеин киназа 1 (RIPK1), за който вече беше известно, че играе роля в тип клетъчна смърт, наречена некроза.
Изненадваща нова роля за RIPK1 в клетъчната смърт
Докато разследваха RIPK1, учените с изненада установиха, че ензимът изглежда оказва влияние върху митохондриите, което предполага роля в съвсем различен тип клетъчна смърт.
„Наистина си мислехме - обяснява старшият автор на изследването Захари Шафер, доцент по биология на рака, - това ще бъде история за некрозата, но не успяхме да видим доказателства за това и знаехме, че трябва да има нещо липсваме. "
Той и колегите му разкриха, че активирането на RIPK1, когато клетката се отделя от извънклетъчния матрикс, задейства процес, наречен митофагия, който разгражда митохондриите, които са малките клетъчни отделения - понякога наричани „електроцентрали“ - които доставят по-голямата част от енергията на клетката.
Митофагията предизвиква допълнителни реакции в отделената клетка, които повишават нивата на реактивни кислородни форми или съединенията, които причиняват оксидативен стрес, който води до клетъчна смърт.
„Разглеждането на митохондриалните числа коренно промени нашето мислене и ни накара да се съсредоточим върху различен начин, по който RIPK1 може да доведе до смърт на клетките.“
Проф.Захари Шафер
Допълнителни тестове разкриха, че блокирането на съответния път RIPK1 насърчава образуването на тумор в жив модел.
Авторите на изследването заключават, че техните открития предполагат, че насочването към „RIPK1-медиирана индукция на митофагия“ може да бъде ефективен начин за спиране на разпространението на тумори чрез елиминиране на раковите клетки, които се отделят от извънклетъчния матрикс.
