Вчені вирішили давню загадку ракових пухлин

Вчені пояснили таємничий ефект Варбурга, який спостерігається у більшості ракових клітин і полягає в тому, що вони виробляють енергію не так, як звичайні здорові клітини. Це явище намагалися зрозуміти протягом останніх ста років, проте жодна з гіпотез до сих пір не була визнана переконливою. Можливе рішення вікової загадки опубліковано в провідному науковому журналі Science.

Клітини для отримання енергії у вигляді молекул АТФ споживають глюкозу і в ході гліколізу переробляють її в піруват, який, в свою чергу, окислюється в мітохондріях - енерговиробляючих клітинних органелах. Однак ракові клітини використовують більш інтенсивний і швидкий різновид гліколізу, ферментіруючи глюкозу в молочну кислоту. Передбачалося, що це відбувається через дефектних мітохондрій, проте пізніше з'ясувалося, що ці органели у ракових клітинах функціонують нормально.

Група дослідників з онкологічного центру Слоуна-Кеттерінга в США виявила зв'язок між ефектом Варбурга і ферментом кінази PI3 (фосфоінозитидів-3-кіназа). Ця молекула грає ключову роль в так званому сигнальному шляху PI3K / AKT / mTOR, що регулює зростання і розмноження клітин, їх метаболізм і уникнення програмованої клітинної смерті. Коли клітини переходять на метаболізм Варбурга, активність кінази збільшується, що, в свою чергу, дає клітинам можливість швидко ділитися.

Команда фахівців вивчила імунні клітини, які теж покладаються на незвичайну форму метаболізму. Коли в організм проникає інфекція, T-клітини задіюють ефект Варбурга, щоб швидко ділитися. Це перемикання контролює фермент лактатдегидрогеназа A (LDHA), який виробляється у відповідь на передачу сигналів через шлях PI3K. Цікаво, що блокування LDHA негативно впливає на активність PI3, що пояснюється наявністю петлі позитивного зворотного зв'язку між кіназою і виробленням АТФ. Петля дозволяє імунним клітинам підтримувати програму боротьби з інфекцією, поки та не буде ліквідована.

На думку вчених, подібний механізм задіюється і в ракових клітинах, які таким чином забезпечують собі безперервне зростання і ділення. Результати дослідження вказують на можливість боротьби з пухлинами через блокування LDHA.