Вчені вдарили по слабкому місцю пухлини: індукція оксидативного стресу в клітинах раку легень

Клітини раку є сенсибілізованими до оксидативного стресу через певні особливості метаболізму, і якщо їх трошечки підштовхнути в бік продукції реактивних форм кисню – вони приречені на смерть, чи бодай зупинку проліферації. Таку тезу демонструє нам дослідження американських вчених UT Southwestern Medical Center, яким вдалося спинити розмноження клітин раку легенів застосувавши звичайний антидіабетичний препарат. Але за таким здавалось би простим підходом стоять роки кропіткої наукової роботи і сучасна методологічна база, що знадобилися для розкриття молекулярного механізму дії цього препарату.

Загальна схема експерименту та основні отримані результати. Деталі у тексті, посилання наприкінці.

Протеїнкіназа С зета задіяна у регуляції метаболізму глюкози в пухлинній клітині

Залежність життєздатності неопластичної клітини від наявності глюкози в середовищі є давно встановленим фактом. Темпи поглинання глюкози пухлиною на порядок (в 10 – 15 разів) перевищують такі в здорових тканинах головним чином через високу експресію мембранних транспортерів глюкози (GLUT1) та надміру швидку утилізацію цього моносахариду. 90 % АТФ трансформованої клітини виробляється у ході процесу гліколізу – це зумовлено переважно анаеробними умовами, в яких знаходяться пухлини, та відповідним перепрограмуванням їхнього метаболізму. Ще у 1930-х роках Отто фон Варбург спостерігав феномен, який пізніше був названий його ім’ям – злоякісні клітини не підкоряються ефекту Пастера: у разі перенесення з анаеробних умов в аеробні утилізація глюкози та продукція лактату в ракових клітинах не зменшуються. Попри можливість переходу на більш ефективний шлях отримання АТФ – окисне фосфорилювання – такого переходу не відбувається: пухлина продовжує сильно залежати від надходження глюкози. Цю особливість спочатку почали використовувати для діагностики злоякісних новоутворень (позитронно-емісійна томографія), а сьогодні намагаються застосувати для спрямованої протипухлинної терапії.