Ученые из Northwestern Medicine обнаружили, что определенный фермент необходим для регуляции выживания раковых клеток и метастазирования в условиях клеточного стресса, результаты были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Исследование, проведенное Даниэлой Матей, доктором медицинских наук, Дианой, принцессой Уэльской, профессором онкологических исследований и руководителем отдела репродуктивных наук в области медицины в отделении акушерства и гинекологии, также предполагает, что воздействие на этот фермент в сочетании с диетическими вмешательствами может быть многообещающей стратегией лечения. рак.
— Жирные кислоты, или липиды, действуют как альтернативный источник энергии для раковых клеток, когда в микроокружении опухоли ограничены глюкоза и кислород. Для поддержания надлежащей внутриклеточной функции, включая передачу клеточных сигналов и хранение липидов, насыщенные жирные кислоты превращаются в ненасыщенные жирные кислоты с помощью фермента, называемого стеароил-Ко-А-десатураза (SCD). Эта «десатурация» является завершающим этапом липогенеза, процесса превращения метаболитов в жирные кислоты и энергию.
Хотя известно, что BCC необходим для поддержания баланса липидов в раковых клетках, его влияние на выживаемость раковых клеток и прогрессирование опухоли остается плохо изученным. Однако предыдущая работа лаборатории Матеи показала, что раковые стволовые клетки обогащены ненасыщенными жирными кислотами и что нацеливание на SCD убивает раковые стволовые клетки.
В этом исследовании ученые сделали еще один шаг вперед и использовали транскриптомику, липидомику и визуализацию отдельных клеток, чтобы определить, как регуляция жирных кислот SCD влияет на выживаемость раковых клеток яичников.
Они обнаружили, что ингибирование или истощение SCD полностью снижает количество ненасыщенных жирных кислот в раковых клетках и смещает баланс в сторону насыщенных жирных кислот. Напротив, повышенный уровень ненасыщенных жирных кислот защищал раковые клетки от клеточного стресса, вызванного эндоплазматическим ретикулумом (ЭР), сетью канальцев в цитоплазме, которая транспортирует белки и липиды по клетке.
— Баланс между насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами очень важен для поддержания целостности эндоплазматического ретикулума. Поэтому, если насыщенных жирных кислот слишком много, клетка умирает, но ненасыщенные жирные кислоты действуют как буфер, — сказал Матей, профессор медицины в отделении гематологии и онкологии и научный сотрудник Роберта Х. Лурье в Северо-Западном университете.
Затем, используя модели ксенотрансплантата рака яичников, исследователи обнаружили, что ингибирование SCD блокирует рост опухоли in vivo. Кроме того, сочетание ингибитора SCD с диетой, обогащенной насыщенными жирными кислотами, in vivo на моделях рака яичников инициировало стрессовую реакцию ER и предотвращало прогрессирование опухоли.
Эти результаты свидетельствуют о том, что BCC является ключевым регулятором судьбы раковых клеток в условиях метаболического стресса и что, по мнению авторов, нацеливание на липидный баланс в раковых клетках может быть эффективной терапевтической стратегией.