Проблема борьбы с агрессивными онкологическими заболеваниями остается приоритетной во всем мире из-за их высокой летальности. Рост числа таких онкозаболеваний диктует необходимость разработки новых, инновационных подходов к изучению метаболических особенностей и выявлению новых мишеней, что может повысить эффективность их лечения. Общая характеристика таких новообразований — это ре-программирование метаболизма глюкозы и липидов, сопровождающееся активацией гликолиза и липогенеза (синтеза жирных кислот) и вызывающее накопление липидных гранул. Участвуют ли эти гранулы в реализации двух обязательных условий развития рака (неконтролируемой пролиферации и снижении активности противоопухолевого иммунитета) и каким путем этот механизм может действовать в условиях in vivo, остается открытым вопросом.

Схема. Модель метаболических взаимодействий меж...

Схема. Модель метаболических взаимодействий между раковыми клетками, их микроокружением и иммунными клетками. Раковые липидные гранулы участвуют в повышении уровня липидов в раковом микроокружении, содействуя снижению противоопухолевого иммунного ответа. Схема предоставлена автором статьи.

Ведущий научный сотрудник Института Теоретической и Экспериментальной Биофизики РАН, доктор биологических наук Полина Михайловна Шварцбурд выдвинула и экспериментально проверила гипотезу о существовании двух функционально отличных субпопуляций раковых липидных гранул: одна из которых действует внутри раковых клеток и формируется уже на стадии ее деления; а вторая попадает во внеклеточное микроокружение из поверхности раковой клетки, тем самым локально повышая уровень внеклеточных липидов, способных подавлять противоопухолевый иммунный ответ. Используя такой двойной защитный механизм агрессивные раковые клетки приобретают дополнительные преимущества для своего выживания и роста.

«Проверка этой гипотезы на асцитной гепатоме Зайделя (АГЗ), выявила формирование липидных гранул и объединение их в кластерные структуры уже на стадии митоза АГЗ-клеток. Среди гетерогенной популяции АГЗ клеток также были обнаружены клетки, на поверхностности которых находились липидные гранулы в форме «кэпообразных» кластеров. Липидные гранулы также обнаруживались внутри, отделяющихся от поверхности везикул. Эти наблюдения подтверждают предположение, что раковые клетки с повышенным содержанием липидных гранул, а не только жировые клетки, могут быть источником повышения уровня липидов в защитном раковом микроокружении, ограждающем раковые клетки от узнавания и уничтожения иммунной системой хозяина», — сообщила Полина Михайловна.

Способность раковых клеток самим быть источником внутри- и внеклеточных липидов позволила создать метаболическую модель, иллюстрирующую двойные преимущества, которые при этом получают раковые (но не иммунные) клетки, а также выявить потенциальные мишени для коррекции этого патологического состояния (схема). Результаты работы опубликованы в авторской колонке журнала Cancer Сommunication в январе 2022 года.

Источник: Polina Schwartsburd. Lipid droplets: could they be involved in cancer growth and cancer–microenvironment communications? Cancer communication. 2022, Р. 1-5.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/cac2.12257

Материал подготовила: Алсу Дюкина

Пресс-служба ИТЭБ РАН, iteb-press@yandex.ru