Исследование показывает, как митохондрии могут защитить раковые клетки от химиотерапии
Митохондрия наиболее известна как генератор энергии для подавляющего большинства клеток
Химиотерапия является мощным оружием в борьбе с раком, но сложный характер заболевания означает, что она не всегда дает желаемый результат. Ученые из Salk Institute изучают некоторые клеточные процессы, лежащие в основе этих уклончивых способностей, открывая новый механизм, который может проложить путь к новым методам лечения, которые позволят улучшить химиотерапию.
Работа проводилась в лаборатории молекулярной и клеточной биологии Института Солка, где ученые-медики во главе с Джерри Шаделем намеревались исследовать роль, которую митохондрии могут играть в эффективности химиотерапии.
Митохондрия наиболее известна как генератор энергии для подавляющего большинства клеток, но ученые обнаружили, что она также может служить сигналом раннего предупреждения, когда что-то не так.
Хотя большая часть ДНК, которую мы несем, упакована внутри ядра клетки, митохондрии упаковывают свой собственный небольшой набор ДНК, называемый мтДНК.
Когда наши клетки испытывают стресс или подвергаются нападению вирусов или влиянию химических веществ, таких как химиотерапевтические препараты, митохондрии реагируют, высвобождая свою мтДНК и вызывая иммунный ответ, чтобы справиться с угрозой. Когда это происходит, набор генов, называемых интерферон-стимулированными генами (ISG), вступает в действие.
Эти ISG выполняют роль экранирования ДНК внутри ядра клетки. К сожалению, он играет ту же защитную роль, когда речь идет о химиотерапевтических препаратах, которые нацелены на ДНК внутри раковых клеток.
Исследователи наблюдали этот процесс в клетках рака меланомы, где более высокие уровни ISG приводили к более высокой устойчивости к химиотерапевтическому лекарственному средству доксирубицину.
Таким образом, по мнению исследователей, митохондрии действуют как «канарейка в угольной шахте», что служит ранним предупреждением о том, что клетки подвергаются нападению. Но когда это высвобождение мтДНК запускается доксирубицином, это имеет нежелательный эффект защиты ядерной ДНК, на которую рассчитан препарат. С этим новым пониманием появляются потенциальные новые способы вмешательства.
«Это говорит нам, что если вы можете предотвратить повреждение митохондриальной ДНК или ее высвобождение во время лечения рака, вы можете предотвратить эту форму устойчивости к химиотерапии», — говорят исследователи.
Ученые сейчас работают над тем, чтобы лучше понять эти процессы. Исследование было опубликовано в журнале Nature Metabolism.