Многие виды рака используют клетки для подпитки роста опухоли

Рак возникает, когда аномальные клетки начинают расти, но не все аномалии приводят к раку. В новом исследовании ученые показывают тип аномалии, которая вызывает деформацию митохондрий, и клетка начинает неестественно делиться и может блокировать рост опухолей во многих распространенных видах рака.

Митохондрии представляют собой крошечные отсеки или органеллы внутри клеток, которые генерируют энергетические ячейки, чтобы работать и жить. Практически все эукариотические клетки – животные и растительные клетки, которые имеют ядро – содержат митохондрии.

Элементом питания митохондрии является химическая энергия в виде кофермента аденозинтрифосфата (АТФ), который является источником энергии для жизни. По этой причине митохондрии часто называют «локомотивом» клеток.

Классический образ митохондрий – это фасоль, плавающая в море цитоплазмы внутри клетки. Но недавнее исследование показывает, что это не так – митохондрии содержат длинные, жилистые сети.

В этом исследовании Дэвид Кашатус (David Kashatus) из Университета Вирджинии считает, что опухоль возникает, когда ген Ras мутирует. Тогда возникает до 30% всех случаев рака.

В более ранних работах ученые обнаружили, что Ras вызывает сигнальный путь МАР-киназы, которая занимает видное место в основных клеточных процессах, таких как дифференциация, пролиферация, реакции на стресс, самоуничтожение клеток и выживание.

Когда они провели эксперименты на клетках, полученных из поджелудочной железы образцов рака человека, а также на специально разводимых мышах, ученые установили, что этот сигнальный путь побуждает митохондрии вести себя странным образом, например, делиться чаще, чем обычно.

Ученые полагают, открытие приведет к новым лекарственным средствам лечения рака. Доктор Каштус говорит, что то время как ученые нашли уязвимость в некоторых сигнальных путях, вызванных Ras, проблема в том, что рост опухоли останавливается только на некоторое время, а затем опухоль начинает расти снова. 

Мутации Ras были обнаружены в раковых опухолях различного происхождения, в том числе 90% при раке поджелудочной железе, 50% раке толстого кишечника и щитовидной железы, 30% случаев рака легких, 15% случаев рака яичников и 6% случаев рака мочевого пузыря. Они были также обнаружены при раке молочной железы, кожи, почек, печени и некоторых лейкозах.

Митохондрии впервые появились внутри клетки около 2 миллиардов лет назад – точно, как это произошло, не ясно. Преобладающие теории имеют одну общую черту – митохондрии являются бактериями, которые стали поглощаться клетками-хозяевами после длительного периода взаимного сотрудничества.

Подробнее в научной статье:

Kashatus, Jennifer A.; Nascimento, Aldo; Myers, Lindsey J.; Sher, Annie; Byrne, Frances L. et al. (2015) Erk2 Phosphorylation of Drp1 Promotes Mitochondrial Fission and MAPK-Driven Tumor Growth // Molecular Cell – vol. 57 (3) – p. 537-551