Открытие механизмов адаптации дрожжей к голоданию и их потенциал в лечении рака
Учёные из Медицинской школы Университета Вирджинии и EMBL в Германии обнаружили ранее неизвестный механизм адаптации дрожжей к нехватке питательных веществ — способность впадать в спячку. Этот процесс напоминает способность раковых клеток выживать в условиях дефицита питательных веществ, сопровождающего их бесконтрольный рост. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, может привести к разработке новых стратегий лечения рака, основанных на уязвимости раковых клеток к голоданию.
Дрожжи вида S. pombe, используемые для варки пива, оказались ценным исследовательским инструментом благодаря своему сходству с клетками человека. Работая с доктором философии Симоне Маттеи и коллегами из EMBL, Ахмад Джомаа и его команда обнаружили, что при стрессе дрожжи окутываются деактивированными рибосомами, которые покрывают митохондрии. Этот процесс защищает митохондрии и может запускать сигнальные каскады внутри них.
Исследователи использовали криоэлектронную микроскопию для визуализации прикрепления рибосом к митохондриям. Они были удивлены, обнаружив, что рибосомы прикрепились «вверх ногами», используя небольшую часть своей анатомии. Этот тип взаимодействия ранее не наблюдался и может помочь разгадать механизм входа клеток в состояние покоя и пробуждения.
Раковые клетки сталкиваются с постоянной нехваткой питательных веществ и часто впадают в состояние покоя для выживания. Понимание механизмов, позволяющих дрожжам и раковым клеткам переходить в состояние покоя, может привести к разработке новых методов лечения рака.
В будущем планируется изучить не только механизмы перехода клеток в состояние покоя, но и их пробуждение. Исследования будут проводиться как на дрожжах, так и на культивируемых раковых клетках. Целью является открытие новых маркеров для отслеживания спящих раковых клеток, которые трудно обнаружить в диагностических условиях.
Открытие механизмов адаптации дрожжей к голоданию может стать основой для разработки новых стратегий лечения рака. Это открытие было сделано в рамках работы Онкологического центра UVA, признанного Национальным институтом рака одним из ведущих онкологических центров в стране.
Литература:
Olivier Gemin et al, Ribosomes hibernate on mitochondria during cellular stress, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-52911-4
Руководитель Отдела организации клинических исследований, врач-онколог, уролог в АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
