Несподіване спостереження за дріжджами відкриває шлях до нових методів діагностики та лікування раку

Відкриття дивовижного способу, за допомогою якого дріжджі, що використовуються для приготування пива, можуть виживати в умовах голоду, може відкрити шлях до нових методів діагностики та лікування раку.

Відкриття, зроблене вченими Медичної школи Університету Вірджинії та їхніми колегами з EMBL у Німеччині, свідчить про небачену раніше адаптацію, що допомагає дріжджовим клітинам впадати в сплячку за нестачі поживних речовин. Ця здатність впадати в сплячку під час стресу відображає здатність раку виживати за нестачі поживних речовин, яка супроводжує безконтрольний ріст ракових клітин.

За словами дослідника Ahmad Jomaa (Ахмад Джомаа), доктора філософії з відділення молекулярної фізіології та біологічної фізики Школи медицини, отримані несподівані результати можуть призвести до розробки нових стратегій, які дозволять побачити ракові клітини та зробити їх більш уразливими до голодування, а також полегшити процес лікування.

«У складних ситуаціях клітини можуть брати перепочинок, занурюючись у глибокий сон, щоб залишитися в живих, а потім у пізніший момент вони, судячи з усього, просто повертаються», – каже Джомаа. «Саме тому нам необхідно зрозуміти основи адаптації до голодування і те, як ці клітини переходять у сплячий режим, щоб залишитися в живих і уникнути смерті».

S. pombe  – це вид дріжджів, які століттями використовувалися для приготування пива. Але завдяки своїй схожості з людськими клітинами вони також є безцінним інструментом для досліджень. Краще вивчивши S. pombe, ми зможемо краще зрозуміти фундаментальні клітинні процеси як у здорових, так і в ракових клітинах.

У співпраці з Simone Mattei (Симон Маттеї), доктором філософії, і колегами з EMBL, Джомаа та його команда виявили, що коли «електростанції» дріжджових клітин відключаються і переходять у режим сну, щоб уникнути стресу, вони закутуються в несподівану ковдру. Поверхня цих «клітинних електростанцій», званих мітохондріями, покривається деактивованими рибосомами – клітинними елементами, які зазвичай виробляють білки.

Дослідники змогли на молекулярному рівні побачити, як рибосоми прикріплюються до мітохондрій, використовуючи надзвичайно потужну одночастинкову кріоелектронну мікроскопію і кріоелектронну томографію. Вони з подивом виявили, що рибосоми прикріплюються «догори ногами». Такий тип взаємодії ніколи не спостерігався раніше і може допомогти розшифрувати секрет того, як клітини входять у стан спокою і прокидаються від нього. «Ми знали, що клітини намагаються економити енергію і згортають свої рибосоми, але ми не очікували, що вони прикріплятимуться до мітохондрій у перевернутому стані», – каже дослідник.

Нові відкриття можуть мати важливі наслідки для нашого розуміння раку. Через безконтрольний ріст ракові клітини відчувають постійну нестачу поживних речовин, тому вони часто впадають у стан спокою, щоб вижити й уникнути виявлення імунною системою. Розуміння того, як вони це роблять, може призвести до нових способів впливу на ракові клітини, щоб покращити стан пацієнтів і запобігти рецидивам.

«На наступних етапах ми хочемо зрозуміти не тільки те, як клітини регулюють входження в стан спокою, а й те, як вони пробуджуються від цього глибокого сну. Поки що ми будемо використовувати дріжджі, бо ними набагато простіше керувати. Зараз ми також досліджуємо цей процес на культивованих ракових клітинах, що є непростим завданням, – каже Джомаа.

Зрештою я сподіваюся, що дослідження моєї групи закладе основу для відкриття нових маркерів, що дозволяють відстежувати сплячі ракові клітини. Ці клітини нелегко виявити під час діагностики, але ми сподіваємося, що наше дослідження викличе більший інтерес і допоможе нам досягти нашої мети».

Дослідники опублікували свої результати в науковому журналі Nature Communications.

Клініка Геліос Мюнхен-Вест Німеччина,МюнхенВідправити заявку

Клініка Cellthera ЧехіяВідправити заявку

Дитяча лікарня Сан Жуан де Деу Іспанія,БарселонаВідправити заявку

Лікарня Гізар Інтерконтиненталь Туреччина,Стамбул 4.00 (1 відгук)Відправити заявку

Опубліковано: 18.10.2024

Оновлено: 18.10.2024

Медичний автор, Медичний редактор:

Степан Юк

Медичний експерт:

Олександр Возняк