Tumori se sastoje od ćelija raka koje se brzo razmnožavaju. Razumevanje koji biohemijski procesi podstiču njihov nemilosrdni rast može dati nagoveštaje o terapijskim ciljevima.
Istraživači sa Vašingtonskog univerziteta u Sent Luisu razvili su tehnologiju za proučavanje rasta tumora u drugoj dimenziji – doslovno. Naučnici su uspostavili novu metodu da posmatraju koji se hranljivi sastojci koriste u kojoj brzini prostorno u tkivu.
Koristeći ovaj multidimenzionalni pristup slikanju, identifikovali su puteve čije su aktivnosti jedinstveno povišene kod raka mozga, nudeći tragove za potencijalne strategije lečenja. Studija je objavljena 19. maja u časopisu Nature Communications.
„Shvatili smo kako da zaključimo brzinu biohemijskih reakcija direktno iz diskretnih regiona tkiva“, rekao je Geri Peti, profesor hemije u umetnosti i nauci Majkla i Tane Pauel i profesor medicine na Medicinskom fakultetu. Patti, koja je takođe član istraživanja Centra za rak Siteman u jevrejskoj bolnici Barnes i Medicinskom fakultetu Univerziteta u Vašingtonu, viši je autor nove studije.
Ljudska biologija je po svojoj prirodi 3D. Nova oblast prostorne biologije ima za cilj da uhvati ovu geometriju slikanjem lokacija gena, proteina i metabolita. Pristup koji su prijavili Patti i kolege proširuje prostorno profilisanje na fluksove, stope po kojima se molekuli transformišu unutar ćelija.
Po Patijevoj analogiji, nova metoda je srodna funkciji u Google mapama koja koristi zelene i crvene boje za označavanje gustine automobila u datoj ulici.
Koristeći mišji model glioblastoma, smrtonosnog oblika raka mozga kod ljudi, istraživači su kreirali mapu „tumorskog ekosistema“ visoke rezolucije. To im je omogućilo da kažu koji se molekuli nalaze u kojim delovima mozga i koliko brzo se ti molekuli pretvaraju u druge stvari.
Rezultati bacaju svetlo na to kako ćelije raka u tumoru mozga dobijaju lipide, osnovnu komponentu masti.
Lipidi su potrebni za stvaranje najudaljenijeg omotača ćelije, poznatog kao membrana. Kako se ćelije raka umnožavaju, potrebni su im lipidi da oblože nove ćelije. Prethodni Pattijev rad je pokazao da ćelije raka više vole da sakupljaju lipide iz svog lokalnog okruženja. Ali to je bilo kada su ćelije raka uzgajane u izolaciji sa lipidima prisutnim u medijima.
Nova studija je pokazala da ćelije raka u mozgu imaju tendenciju da stvaraju, a ne da ispuštaju, lipide koje su im potrebne za razmnožavanje.
„Mozak je jedinstveno okruženje. Dostupnost lipida je ograničenija nego u drugim tkivima u kojima se nalaze tumori“, objasnila je Peti.
Brzina kojom su neki lipidi sintetisani bila je čak 8 puta veća kod tumora mozga u poređenju sa okolnim zdravim tkivom. Iako je tačna veličina povećanja varirala, obrazac je bio iznenađujuće konzistentan u ćelijama raka u celom tumoru.
„Jedan tumor može da obuhvati više različitih sredina. Centar može biti hipoksičan, dok je spolja u kontaktu sa zdravim tkivom“, rekla je Pati. „Možda ste predvideli razlike između ovih različitih regiona, ali mi nismo primetili takve obrasce.
Ovo otkriće je važno jer saznanje da se ćelije raka unutar tumora mozga oslanjaju na isti biohemijski put za podsticanje njihovog rasta znači da bi naučnici mogli da ga ciljaju da uspore ili zaustave napredovanje bolesti.
„Kada je put aktivniji, njegov tok raste. To ga čini dobrim kandidatom za terapijsku intervenciju“, rekla je Pati. „Uzbuđeni smo zbog testiranja da li će oštećenje elongacije masnih kiselina biti efikasno u lečenju mišjih modela bolesti.“
