Dve nove studije koje su vodili istraživači iz UCLA Jonsson Comprehensive Cancer Center daju uvid u to kako ćelije koriste energiju da utiču na način na koji tumori prostate prežive i rastu – napredak koji može pomoći da se objasni zašto neki karcinomi prostate postaju otporni na hormonsku terapiju, najčešće korišćeni tretman. za muškarce sa uznapredovalim stadijumom bolesti.
Hormonska terapija, takođe poznata kao antiandrogenska terapija, igra ključnu ulogu u privremenom zaustavljanju rasta ćelija raka prostate. Tokom vremena, međutim, većina pacijenata na kraju vidi da se njihov rak vraća i napreduje, naglašavajući hitnu potrebu za kontinuiranim napretkom kako bi se poboljšali klinički ishodi.
„Identifikovanje metaboličkih promena i razumevanje obrazaca u ćelijama raka može biti kritična komponenta za razvoj novih tretmana raka“, rekao je Andrev Goldstein, vanredni profesor molekularne, ćelijske i razvojne biologije i urologije na Medicinskom fakultetu David Geffen na UCLA i član Sveobuhvatni centar za rak UCLA Jonsson.
„Nova tehnološka dostignuća nam daju uvid u to kako ovi tumori razgrađuju svoje hranljive materije – poznate kao metabolizam raka – da bi im pomogli da rastu. I možda bismo mogli da iskoristimo ili iskoristimo tu biologiju kako bismo tumore učinili lakšim za lečenje.“
U prvoj studiji, objavljenoj u Nature Cell Biologi, tim istraživača je identifikovao specifičan proces u ćelijama prostate koji pomaže da se utvrdi kako one evoluiraju iz jedne vrste ćelije u drugu, što igra ključnu ulogu u određivanju odgovora na lečenje.
U prostati postoje dve vrste ćelija: bazalne i luminalne ćelije. Bez obzira da li rak u početku počinje u bazalnoj ili luminalnoj ćeliji, on skoro uvek poprima svojstva luminalnih ćelija kako rak raste. Ali tokom vremena, i kao odgovor na lečenje, neki tumori postaju manje luminalni.
Kada je tumor veoma luminalan, lakše se leči upotrebom hormonske terapije. A kada je manje luminalan, manje je izlečiv i otporniji, primetio je Goldstein, koji je stariji autor studije i član Eli i Edithe Broad centra za regenerativnu medicinu i istraživanje matičnih ćelija na UCLA.
Proučavajući ovaj proces, istraživači su videli da kada se bazalne ćelije transformišu u luminalne ćelije, način na koji obrađuju molekul koji se zove piruvat se menja. Ove promene u metabolizmu mogu uticati na „genetska uputstva“ unutar ćelija koje određuju kako se one razvijaju i reaguju na lečenje.
Tim je otkrio da blokiranje specifičnog dela ćelijskog metabolizma, nazvanog mitohondrijalni piruvatni nosač, i dodavanje supstance koja se zove laktat, može promeniti ponašanje ćelije. Ove promene bi potencijalno mogle da utiču na uspeh lečenja raka prostate, posebno onih koji ciljaju na androgeni receptor, ključni igrač u rastu raka prostate.
Pored toga, promena načina na koji ćelije koriste supstancu zvanu laktat može izazvati značajne promene u tome kako je DNK organizovana u ćelijama, utičući na to koji geni se uključuju ili isključuju.
„Studija naglašava važnost razmatranja kako bi promena ćelijskog metabolizma mogla uticati na rak prostate i njegov odgovor na lečenje“, rekla je prva autorka studije Džena Giafaglione, diplomirana studentkinja na Interdepartmentalnom programu UCLA za molekularnu biologiju i članica laboratorije Goldstein, kao i laboratorija Pola Butrosa, direktora nauke o podacima o raku u Sveobuhvatnom centru za rak UCLA Jonsson.
„Ako znamo da određeni aspekti metabolizma promovišu otporan fenotip, onda možemo ići na nove mete u tim rezistentnim tumorima.“
Druga studija, objavljena u časopisu Cell Reports, baca novo svetlo na to kako ćelije raka prostate reaguju kada je put receptora androgena blokiran, što je uobičajen pristup u lečenju uznapredovalog raka prostate.
Da bi razumeli šta se dešava sa proizvodnjom i upotrebom energije ćelije kao odgovor na ovo blokiranje, Goldstein i njegov tim su pogledali kako ćelije raka menjaju način na koji proizvode energiju. Otkrili su da ćelije počinju u zavisnosti od vrste energije unutar mitohondrija, određujući određene molekule i procese unutar ćelije koji kontrolišu ove promene.
Utvrđeno je da je jedan važan protein u ovom procesu, nazvan MIC, kritični regulator ponašanja. Konkretno, videli su da ako se aktivnost MIC smanji kao posledica terapije, onda se čini da ove ćelije postaju veoma zavisne od svojih mitohondrija da bi preživele. Ako se MIC ne smanji, onda su ćelije mnogo otpornije i otpornije na terapiju i ne zavise se od svojih mitohondrija. Povećanje MIC aktivnosti preokrenulo je promene u proizvodnji energije, čineći ćelije raka manje osetljivim na određene inhibitore.
„Ova studija nas uči o odgovoru na lečenje i takođe sugeriše da ako bismo mogli da pronađemo pravu kombinaciju terapija, na primer, da u početku koristimo hormonsku terapiju, a zatim da koristimo neku vrstu sekundarne terapije koja utiče na ponašanje mitohondrija, možda bismo mogli kako bi se smanjila progresija i recidiv bolesti“, rekao je Goldstein.
Uzete zajedno, nove studije pokazuju potrebu da se dalje proučava veza između metabolizma i rezistencije na tretman ili odgovora na tretman. Razumevanje i kontrola ovih promena može potencijalno pomoći u razvoju boljih tretmana za rak prostate.
