Раковите клетки използват уридин като източник на енергия при липса на захар

Американски учени откриха нов източник на енергия, който раковите клетки в панкреаса използват, за да продължат да растат и да се размножават – молекулата уридин. Тя не само може да им даде повече информация за биохимичните процеси, които протичат, но и разкрива нови възможности за лечение на пациенти с рак на панкреаса.

Резултатите от проучването, което е проведено в Центъра за ракови изследвания към Университета на Мичиган, са публикувани в списание Nature. Те показват, че, освен по-рано откритите алтернативни източници на енергия, туморните клетки използват и уридин, за да се адаптират* и оцелеят при липсата на глюкоза.

Раковите клетки разполагат с множество източници на енергия

Ракът на панкреаса притежава твърде малко функциониращи кръвоносни съдове и не може лесно да се снабди с нутриентите, които кръвта транспортира (глюкозата например). Професорът по онкология Костас Лисиотис, който е и ръководител на изследването, подчертава, че без правилните нутриенти, раковите клетки огладняват. „Знаем и виждаме, че те продължават да растат, но как? Нашето откритие даде поне частичен отговор на този въпрос. Уридинът е едно от „горивата“, които те използват“, пояснява още ученият. Уридинът е част от туморната микросреда, но все още не е известен нито неговият източник, нито пътят, по който раковите клетки стигат до него. Според Лисиотис молекулата се придвижва в кръвта, но не се знае къде точно се образува.

Начините, по които ракът успява да премине от един източник на енергия на друг, продължават да будят интереса на експертите. Те вярват, че ако всички алтернативи могат да бъдат блокирани, е възможно да се намери и по-ефективно лечение.

„Глад“ на туморните клетки и механизъм за адаптация

Професорът не изключва причина за превръщането на клетки в уридин да са така наречените „кризи“, когато те страдат от недостиг на хранителни вещества заради ограничен достъп до кръвообращението и/ или силна конкуренция между самите клетки. Мат Уорд, съавтор на изследването, споделя: „Раковите клетки вероятно усещат кога концентрацията на глюкоза и уридин пада и вземат нужните мерки, за да се адаптират към промените. Екипът на Лисиотис смята, че именно този регулаторен механизъм, както и мутацията в KRAS гена, която помага на рака да расте и често се наблюдава при пациенти с рак на панкреаса, са двата основни начина, по които раковите клетки контролират употребата на уридин.

Американските учени работят близо десетилетие върху настоящото проучване, като си сътрудничат с колеги от Лондонския институт за ракови изследвания. Те използват технология, с която анализират стотици нутриенти, за да разберат кои от тях подпомагат растежа на тумора. Обикновено вниманието е насочено към захарта, протеините и мазнините, но екипът на Лисиотис решава да подходи различно и да включи много други, не толкова често изследвани.

Той пояснява: „Използвахме голям панел от над 20 линии от панкреасни клетки и около 200 различни нутриенти, за да проследим как растат раковите клетки в панкреаса и да разберем от къде извличат енергия. Така стигнахме до уридина.“

>>> Ракът на панкреаса при жените е свързан с особености на имунитета им

Терапевтични цели

Резултатите показват, че молекулата уридин се разгражда от ензима уридин фосфорилаза-1, или UPP1. Оказва се, че блокирането на UPP1 потиска значително растежа на тумора в панкреаса при лабораторни мишки. Това кара учените да смятат, че тестването на медикаменти, които възпрепятстват работата на уридина, е чудесна възможност за намиране на нови терапевтични подходи в борбата с болестта. 

* Zeribe C. Nwosu et al, Uridine-derived ribose fuels glucose-restricted pancreatic cancer. Nature. 2023.