Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Мемориального медицинского центра Лонг-Бич обнаружили, что два целевых метода лечения могут быть более эффективными, если их использовать в комбинации для лечения плоскоклеточного рака легких. Два препарата, MLN128 и CB-839, индивидуально нацелены на метаболизм ключевых питательных веществ, глюкозы и глутамина, соответственно, не позволяя раку переключать метаболические механизмы между глюкозой (простой сахар) и глутамином (аминокислота), чтобы задействовать жизненно важные источники энергии. Этот переключатель позволяет раковым клеткам адаптировать свой метаболизм и избегать лечения.
Немелкоклеточный рак легкого составляет около 85 процентов всех случаев рака легкого, и в этой популяции около 20 процентов пациентов заболевают плоскоклеточными карциномами. Эти карциномы агрессивны и обладают высокой устойчивостью к большинству современных методов лечения, включая химиотерапию и таргетную терапию. Хотя плоскоклеточные карциномы могут быстро адаптировать свой метаболизм, чтобы избежать лечения, мало что известно о механизмах, управляющих метаболической адаптацией в этих опухолях. Поскольку у людей с этим заболеванием шансы на выживание ниже, чем у людей с другими подтипами немелкоклеточного рака легкого, исследователи работают над тем, чтобы лучше понять механизмы, которые управляют этими метаболическими адаптациями, чтобы улучшить лечение.
С помощью позитронно-эмиссионной томографии, или ПЭТ, сканирования, а также масс-спектрометрии исследователи профилировали метаболизм в раковых клетках, чтобы определить молекулы, участвующие в функциях клеток. Затем они смогли идентифицировать двойную зависимость от глюкозы и глутамина для метаболических потребностей, обнаружив, что плоскоклеточный рак обычно зависит от высокого уровня глюкозы для удовлетворения метаболических потребностей, возникающих в результате быстрого роста опухоли. Однако, когда запасы глюкозы прекращаются, раковые клетки могут переключиться на метаболизм, который позволяет им получать энергию из глютамина. Этот переключатель использует клеточные пути, которые поддерживают распространение болезни. Основываясь на этом открытии, команда проверила базы данных Атласа генома рака, чтобы найти молекулярные сигналы и маркеры клеточной активности, которые могут быть фармацевтическими мишенями для новых методов лечения. В частности, лекарственные препараты-кандидаты CB-839 и MLN128 при совместном использовании могут уменьшить рост опухоли при плоскоклеточной карциноме.
Обнаружив изменения в метаболических путях, которые используют плоскоклеточные карциномы для поддержания своей потребности в энергии, исследователи смогли определить потенциальные способы препятствовать переключению раковых клеток с одного источника энергии на другой. Их результаты указывают на метаболические сигналы, которые можно использовать для дифференциации больных раком по потребностям их опухолей в питательных веществах. Кроме того, исследователи обнаружили как минимум два существующих противораковых соединения, которые при совместном использовании могут остановить пролиферацию и рост плоскоклеточного рака, блокируя изменения клеточного метаболизма при раке.
Исследование опубликовано в Cancer Cell.