Согласно исследованию, проведенному в Массачусетском технологическом институте, Гарвардском университете и Массачусетском госпитале общего профиля (США), аминокислота глицин, по-видимому, служит «топливом», обеспечивающим быстрый рост раковых клеток. Это открытие может заставить пересмотреть способы лечения рака, применяемые в настоящее время, а также позволит разработать новые подходы в терапии, более прицельно действующие на опасный рост клеток. Также на его основе можно разработать метод определения скорости пролиферации опухоли у пациента.

Изучив пищевые потребности 60 линий опухолевых клеток человека, авторы исследования выяснили, что во время периода быстрого роста все эти клетки поглощают большие количества аминокислоты глицин. Для выяснения этого факта ученые тщательно регистрировали с интервалом 1 час, какие питательные вещества потребляли и высвобождали медленно растущие и быстро растущие раковые клетки. В качестве объекта исследования использовали NCI-60 – хорошо охарактеризованный набор клеточных линий человека, ведущих происхождение от раковых опухолей, принадлежащих к 9 распространенным типам опухолей.

В работе использовали методы жидкостной хроматографии с последующей масс-спектрометрией. В результате были получены профили поглощения и выделения клетками 219 метаболитов, участвующих в основных путях клеточного метаболизма. Далее на основании полученных профилей был построен атлас информации по пищевым особенностям каждого типа клеток. Исследователи провели поиск характерных особенностей, уникальных для каждого типа рака, а также проверили, коррелируют ли профили поглощения и выделения со скоростью роста раковых клеток.

Оказалось, что на фоне остальных профилей выделяются два – для фосфохолина и для глицина. Однако, если для фосфохолина такой результат был предсказуем, то присутствие в этом списке глицина оказалось неожиданным. Дело в том, что глицин не является незаменимой аминокислотой, клетки способны синтезировать его самостоятельно и, как полгали, им не обязательно поглощать глицин из питательной среды.

Чтобы понять, какую роль глицин играет в росте клеток, исследователи изучили, как здоровые быстрорастущие эпителиальные клетки используют эту аминокислоту. Оказалось, что глицин поглощается из культуральной среды раковыми клетками, но высвобождается в среду нормальными (здоровыми) клетками.

Причина, по которой раковым быстро растущим клеткам необходим глицин в больших количествах, пока не известна. Для выяснения этой загадки будет необходимо провести тщательные исследования не только культуральной среды, в которой растут клетки, но и метаболитов внутри самих клеток, чтобы понять, каким образом изменен метаболизм глицина в раковых клетках. Уже в данной работе было выяснено, что в раковых клетках, помимо активизации поглощения глицина из среды, усиливается экспрессия генов, участвующих в биосинтезе глицина в митохондриях, внутри клетки. Более того, более высокий уровень экспрессии генов, связанных с синтезом глицина, ассоциировал с более высокой смертностью у пациентов с раком груди. А ингибирование (подавление) синтеза глицина в клетке и поступления его из среды нарушало пролиферацию раковых клеток.

Авторы исследования полагают, что повышенная потребность раковых клеток в глицине является их уязвимым местом, которое можно использовать для избирательного нацеливания терапии на быстро пролиферирующие раковые клетки.

(перевод с русского на английский / English to Russian Translation)

 http://www.biotechniques.com/news/biotechniquesNews/biotechniques-330983.html

http://www.sciencemag.org/content/336/6084/1040.abstract