Ученые из Лозаннского университета нашли новый биологический механизм, который показывает слабое место опухолевых клеток. Оказалось, что при нехватке витамина B7, также известного как биотин, некоторые раковые клетки могут терять способность расти.
Все клетки должны приспосабливаться к изменениям в поступлении питательных веществ. Но часть клеток особенно сильно зависит от глутамина — аминокислоты, которая играет важную роль в обмене веществ. Она помогает клеткам получать компоненты, необходимые для создания белков и ДНК. Без этого клетки не могут нормально расти и делиться.
Для многих опухолей такая зависимость особенно характерна. Ученые называют это «глутаминовой зависимостью»: раковые клетки сильно нуждаются в этом веществе. Теоретически это слабое место, но на практике опухоли часто находят обходные пути и продолжают выживать.
В новом исследовании, опубликованном в Molecular Cell, команда под руководством Алексиса Журдена изучила, как клетки компенсируют нехватку глутамина. Особое внимание ученые уделили молекулам, богатым углеродом, в том числе пирувату.
Они выяснили, что пируват может помогать клеткам продолжать делиться, даже когда глутамина мало. Но для этого нужен митохондриальный фермент пируваткарбоксилаза. А он работает только при наличии витамина B7.
Когда биотина не хватает, фермент перестает функционировать, и рост клеток останавливается. Авторы описывают биотин как своеобразное «метаболическое разрешение», которое позволяет пирувату включаться в энергетическую систему клетки и заменять недостающий глутамин.
Еще одна важная часть исследования связана с геном FBXW7, который часто упоминается в контексте рака. Ученые обнаружили: если этот ген мутирует, пируваткарбоксилаза частично исчезает, пируват используется хуже, а клетки становятся сильнее зависимыми от глутамина.
Эти данные также помогают понять, почему методы лечения, нацеленные на блокировку глутамина, не всегда работают. Раковые клетки могут переключаться на другие метаболические пути.
По словам исследователей, в будущем это может помочь разрабатывать стратегии, которые учитывают гибкость опухолевых клеток и воздействуют сразу на несколько путей их обмена веществ.
