Rola metabolizmu komórek nowotworowych w procesie przerzutowania

W czasopiśmie „Nature” opublikowana została praca poświęcona mechanizmom metabolicznym warunkującym zdolność komórek raka piersi do tworzenia przerzutów w różnych narządach. Jej współautorką jest dr Sonia Trojan z Wydziału Lekarskiego Uniwersytetu Jagiellońskiego Collegium Medicum.

O sukcesie polskiej naukowczyni poinformował Uniwersytet Jagielloński. Dr Sonia Trojan jest asystentem w Katedrze Biochemii Lekarskiej UJ CM, autorką i współautorką kilkunastu publikacji naukowych oraz realizuje projekty badawcze finansowane m.in. przez Narodowe Centrum Nauki. Jej działalność naukowa koncentruje się na badaniu metabolizmu nowotworów oraz mechanizmów oporności na terapię.

Jak czytamy na stronie uniwersytetu, praca „Nutrient requirements of organ-specific metastasis in breast cancer” koncentruje się na procesie przerzutowania, który jest jednym z kluczowych etapów progresji nowotworowej i główną przyczyną niepowodzeń terapii. Rak piersi może się rozprzestrzeniać m.in. do płuc, wątroby, kości oraz mózgu – narządów, które znacząco różnią się pod względem dostępności składników odżywczych.

Badania pokazują, że komórki nowotworowe muszą dostosować swój metabolizm, aby przetrwać i rosnąć w nowym środowisku. W ramach pracy przeanalizowano dostępność wielu metabolitów w różnych tkankach oraz sprawdzono, w jaki sposób ograniczenie dostępu do wybranych składników odżywczych wpływa na zdolność komórek raka piersi do tworzenia przerzutów. Szczególną uwagę poświęcono przerzutom do mózgu, który charakteryzuje się unikalnym mikrośrodowiskiem metabolicznym, kształtowanym przez selektywny transport substancji przez barierę krew–mózg.

Wykorzystując zaawansowane metody analizy metabolizmu, w tym znakowanie stabilnymi izotopami węgla (¹³C-glukoza), wykazano, że komórki nowotworowe rosnące w mózgu w większym stopniu syntetyzują niektóre aminokwasy samodzielnie, zamiast pobierać je z otoczenia. Pokazuje to, że komórki nowotworowe potrafią elastycznie przeprogramować swój metabolizm w zależności od narządu, w którym się znajdują.

Uzyskane wyniki wskazują, że zależności między dostępnością składników odżywczych a zdolnością komórek nowotworowych do tworzenia przerzutów są bardziej złożone, niż wcześniej sądzono, a sama obecność pojedynczego składnika odżywczego w danym narządzie nie jest wystarczającym czynnikiem predykcyjnym pojawienia się przerzutów.

Z badań wynika, że proces przerzutowania zależy zarówno od właściwości samych komórek nowotworowych, jak i od specyfiki środowiska danego narządu oraz zdolności komórek do adaptacji metabolicznej. Lepsze zrozumienie tych mechanizmów może w przyszłości przyczynić się do rozwoju nowych strategii terapeutycznych ukierunkowanych na metabolizm nowotworów.

Przeczytaj także: „Stres a przerzuty nowotworowe – łączące je ogniwo kryje się w jelitach?” i „Nowe perspektywy leczenia systemowego przerzutów do mózgu – wyniki badania TUXEDO-3”.