Исследование онкологического центра Университета Колорадо, недавно опубликованное в журнале Cell Reports и представленное сегодня на ежегодной конференции Американской ассоциации исследований рака (AACR) в 2014 году, показывает, что клеточный процесс аутофагии в каких клетках "есть" части самих себя во время стресса могут позволить раковым клеткам восстанавливаться и делиться, а не умирать, когда сталкиваются с химиотерапией.
Аутофагия, от греч "съесть себя," представляет собой процесс клеточного рециклинга, при котором клеточные органеллы, называемые аутофагосомами, инкапсулируют лишний или опасный материал и транспортируют его в лизосомы клетки для одноразового использования. Подобно разрыву набора Lego, аутофагия расщепляет ненужные клеточные компоненты на строительные блоки энергии или белков для использования в периоды низкой энергии или защиты от ядов и патогенов (среди прочего).
"Мы показали, что если этот механизм работает неправильно, например, если аутофагия слишком высока или если цель, регулируемая аутофагией, отсутствует, раковые клетки могут спастись от смерти, вызванной химиотерапией," говорит Эндрю Торберн, доктор философии, заместитель директора онкологического центра CU.
Фильм, прилагаемый к онлайн-исследованию, показывает, что раковая клетка умирает. На первых нескольких кадрах стенки митохондриальных клеток разрушаются, и можно увидеть, как митохондрии клетки высвобождают белки в процессе, сокращенно обозначаемом как MOMP, который считается обычным маркером гибели клеток. Но тогда высокая аутофагия позволяет клетке инкапсулироваться и "переваривать" эти высвобождаемые белки до того, как MOMP сможет сохранить клетку здоровой и действительно мертвой. Позже в фильме раковая клетка восстанавливается и продолжает делиться.
"Подразумевается, что если вы подавляете аутофагию, вероятность того, что это произойдет, снизится.е. когда вы убиваете раковые клетки, они останутся мертвыми," Торберн говорит.
Торберн и его коллеги, включая докторанта Джейкоба Гампа, доктора философии, показывают, что аутофагия зависит от целевой PUMA, которая регулирует гибель клеток. В частности, когда PUMA отсутствует, не имеет значения, подавляется ли аутофагия, потому что без коммуникативного действия PUMA раковые клетки продолжают выживать.
Открытие имеет важные последствия. Во-первых, он демонстрирует механизм, посредством которого аутофагия контролирует гибель клеток. Во-вторых, исследование еще больше усиливает клинический потенциал ингибирования аутофагии для повышения чувствительности раковых клеток к химиотерапии.
"Аутофагия сложна и еще не полностью изучена," Торберн говорит. "Но теперь, когда мы видим молекулярный механизм, с помощью которого судьба клетки может определяться аутофагией, мы надеемся обнаружить группы пациентов, которым могут помочь препараты, ингибирующие это действие."