Согласно исследованию Northwestern Medicine, опубликованному в Molecular Cell, многие виды рака захватывают метаболический механизм, известный как путь mTOR, чтобы подпитывать рост и пролиферацию, и ингибирование этого пути может замедлить рост опухоли.
По словам Иссама Бен-Сахра, доктора философии, подавление продукции ключевого материала, продуцируемого путем, используемым для синтеза белка, может быть эффективной стратегией замедления роста опухоли.D., доцент кафедры биохимии и молекулярной генетики и старший автор исследования.
"В раковых клетках mTOR всегда включен," стимуляция биосинтеза опухолевой клетки для роста и размножения," сказал Бен-Сахра, который также является членом Роберта Х. Комплексный онкологический центр Лурье Северо-Западного университета. "Мы думаем, что этот ингибитор можно использовать в сочетании с другими методами лечения для более сильного снижения роста опухоли."
Путь mTOR, который регулирует рост клеток в соответствии с доступностью питательных веществ, помогает контролировать метаболизм во всем организме. Путь действует как сенсор: если доступно достаточное количество питательных веществ, путь активируется и облегчает биосинтез белков.
В большинстве случаев рака путь mTOR постоянно активируется, что способствует аномальному росту и распространению. Этот путь также активируется при редких генетических заболеваниях, называемых лимфангиолейомиоматозом (LAM) и комплексом туберозного склероза (TSC), при которых доброкачественные опухоли растут во многих частях тела.
Однако конкретные эффекты активации mTOR при раке и расстройствах опухолевого синдрома остаются в значительной степени недостаточно изученными, сказал Бен-Сахра. В текущем исследовании ученые Файнберга использовали мышиные модели рака и линий раковых клеток, чтобы изучить, как рак использует преимущества mTOR.
Они обнаружили, что разные типы рака, включая рак груди, рак простаты и меланому, имеют разные механизмы регуляции mTOR, но все они обладают специфическими генами, которые активируют mTOR.
"Раковые опухоли имеют разные мутации, которые ими управляют, но все они имеют одну общую черту: высокий уровень передачи сигналов mTOR," Бен-Сахра сказал.
Эта активация отличается от активации нормальных клеток, хотя. В то время как mTOR имеет решающее значение для роста всех клеток, активация mTOR, вызванная раком, производит большое количество S-аденозилметионина (SAM), метаболита, необходимого для синтеза белка. Это дает возможность, сказал Бен-Сахра.
"Мы не хотим нацеливать mTOR на все части тела; это может иметь неприятные побочные эффекты," Бен-Сахра сказал. "Но этот новый метаболический путь очень важен для роста рака, потому что он сильно активирован."
Чтобы исследовать это явление, Бен-Сахра и его сотрудники создали ксенотрансплантаты, трансплантируя полученные от пациентов раковые клетки мышам и применяя ингибитор SAM к этим субъектам. По словам Бен-Сахры, хотя изначально ингибитор был разработан как инструмент для биохимических исследований, он безболезненно замедлял рост рака.
"Мы не знали, чего ожидать, но были счастливы видеть, что все эти пролиферирующие раковые клетки были затронуты, но у мышей не было никаких очевидных побочных эффектов," Бен-Сахра сказал.
Бен-Сахра выразил надежду, что этот инструмент можно будет усовершенствовать для терапевтического использования в будущем, сделав его более эффективным и более специфичным для раковых клеток и клеток TSC.
"Мы думаем, что можем использовать этот инструмент для больных раком, используя его в качестве адъювантной терапии," Бен-Сахра сказал.