Вивчення організації пухлинних клітин дає надію на нове лікування раку (відео)

Дослідники з Комплексного онкологічного центру імені Йонссона при Каліфорнійському університеті в Лос-Анджелесі (КУЛА) використовували позитронно-емісійну томографію та електронну мікроскопію для створення тривимірних карт мітохондріальних мереж із високою роздільною здатністю. Використовуючи можливості штучного інтелекту, вони проаналізували архітектуру сотень клітин і тисяч мітохондрій у пухлинах, пише New Atlas.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Добре відомо, що мітохондрії відіграють ключову роль у підживленні зростання раку. Лікування спрямоване на ці мікроскопічні органели різними способами, включаючи блокування їхнього джерела живлення для придушення вироблення енергії, їх знищення за допомогою коктейлю ліків та використання їхньої роботи як ранньої ознаки раку.

"Наше дослідження є першим кроком до створення високодетальних тривимірних карт пухлин легень із використанням генетично модифікованих моделей мишей, — сказав Девід Шекелфорд, доцент медицини Каліфорнійського університету й співавтор дослідження. — Використовуючи ці карти, ми почали створювати структурний і функціональний атлас пухлин легень, що дозволило нам отримати цінні відомості про те, як пухлинні клітини організують свою клітинну архітектуру у відповідь на високі метаболічні потреби пухлинного росту. Наші результати обіцяють стати джерелом інформації та покращити поточні стратегії лікування, а також відкрити нові напрямки для боротьби з раком легень".

Мітохондрії — це крихітні органели всередині клітин, які переробляють їжу для виділення у вигляді енергії або клітинного дихання, яке є джерелом живлення. Краще розуміння загальної клітинної активності пухлини життєво важливе, враховуючи, що ракові клітини значною мірою залежить від енергії, яку вони отримують через мітохондріальне дихання.

Було вивчено два основні підтипи раку — аденокарциноми та плоскоклітинні карциноми. Дослідники виявили різні субпопуляції мітохондріальних мереж. Вони виявили, що мітохондрії часто поєднуються з такими органелами як ліпідні краплі (жир), створюючи субклітинні структури для підтримки метаболізму пухлинних клітин.

"Наше дослідження дозволило виявити нову знахідку в метаболічному потоці пухлин легень, показавши, що те, яким поживним речовинам вони віддають перевагу, може визначатися з'єднанням їхніх мітохондрій із іншими органелами, що спираються або на глюкозу (цукор), або на вільні жирні кислоти, — сказав Мінгкі Хань, дослідник із Каліфорнійського університету й співавтор роботи. — Для лікування це означає, що, визначивши архітектуру мереж мітохондрій, дослідники можуть мати більше можливостей для розробки цільових терапій, спрямованих на боротьбу з цією структурою та кращими поживними речовинами, які потрібні клітинам у певний момент".

"Це відкриття має важливі наслідки для розробки ефективних протиракових терапій, спрямованих на специфічні для пухлини переваги в поживних речовинах, — сказав доктор Хань, — Наш підхід до мультимодальної візуалізації дозволив нам розкрити цей раніше невідомий аспект метаболізму раку, і ми вважаємо, що він може бути застосований до інших типів раку, прокладаючи шлях для подальших досліджень у цій галузі.

Дослідники вважають, що їхнє дослідження на мишах стане основою для створення аналогічного вікна в складний світ мітохондріальної архітектури в пухлинах легень людини.

Дивіться 3D-карту мітохондріальної мережі підтипу раку аденокарциноми в ультрароздільний здатності на відео нижче:

Раніше Фокус писав про прорив у лікуванні раку легень. Специфічні імпланти здатні знищувати пухлинні клітини за короткий проміжок часу.