Nadaktywność mitochondriów powodem rozwoju co piątego glejaka

Mitochondria

Mitochondria to organelle odpowiedzialne za zaopatrzenie komórek w energię. Te struktury uczestniczą w przekaźnictwie sygnałów komórkowych, regulacji cyklu komórkowego oraz najważniejszych szlakach metabolicznych. Można porównać je do komórkowych elektrowni, które przekształcają energię pobraną z pokarmem w zasoby, które komórka może wykorzystać.

Mitochondria nazywane są też piecami energetycznymi, ponieważ w ich wnętrzu, w wyniku oddychania komórkowego, powstaje adenozynotrifosforan (ATP), który jest nośnikiem energii wykorzystywanym w metabolizmie komórkowym.

Nadaktywne mitochondria i wzrost guzów nowotworowych

Nowe badanie naukowców z Vagelos College of Physicians and Surgeons Columbia University oraz Herbert Irving Comprehensive Cancer Center wykazało, że nadaktywne mitochondria promują rozwój 20% zdiagnozowanych glejaków wielopostaciowych. Doniesienie opublikowano na łamach “Nature Cancer”.

Po pierwsze, biorą udział w generowaniu reaktywne formy tlenu (RFT) i rozwoju guzów z powodu mutacji w genomie mitochondrialnym. W mitochondriach, miejscu oddychania komórkowego, gromadzą się reaktywne formy tlenu. Komórki rakowe generują ich więcej w porównaniu z innymi, prawidłowymi komórkami. Po drugie, mitochondria mają swój własny genom – mitochondrialne DNA (mtDNA), które dość często ulega mutacjom, gdy jest eksponowane na reaktywne formy tlenu. Te mutacje mogą prowadzić do transformacji onkogennej i sprzyjać progresji raka.

Nowe podejście do klasyfikacji nowotworów

„Uważamy, że jednym z powodów, dla których postęp terapeutyczny w raku mózgu był tak powolny, jest brak dobrego sposobu klasyfikowania tych guzów” – mówi autor badania Antonio Iavarone, profesor neurologii.

Naukowcy opracowali podejście obliczeniowe do identyfikacji podstawowych procesów biologicznych komórek. Scharakteryzowali właściwości 17367 pojedynczych komórek z 36 różnych guzów, które zaklasyfikowano do czterech grup. Dwie z nich odnoszą się do funkcjonowania neuronów lub komórek macierzystych w mózgu. Pozostałe grupy obejmują guzy mitochondrialne oraz te o wielu aktywnościach metabolicznych, które są bardzo oporne na dostępne terapie.

„Kiedy klasyfikujemy na podstawie podstawowych biologicznych czynności, na których opiera się funkcjonowanie komórki, aby mogła ona przetrwać i rozwijać się, możemy stwierdzić, że nowotwory mają więcej wspólnego niż wydawało się wcześniej, gdy uwzględniono tylko ich geny” – mówi profesor pediatrii Anna Lasorella, członkini Columbia Institute for Cancer Genetics.

Naukowcy są entuzjastycznie nastawieni do dalszych badań. Stworzona przez nich metoda klasyfikacji otwiera możliwości stworzenia precyzyjniejszej terapii celowanej, która prawdopodobnie będzie bardziej skuteczna i zaoferuje pacjentowi lepsze rokowania.
Terapie przeciwnowotworowe ukierunkowane na mitochondria Badanie wykazało również, że eksperymentalne leki testowane aktualnie w badaniach klinicznych, które hamują aktywność mitochondriów, mają silne działanie przeciwnowotworowe. Bada się je wśród pacjentów, u których występuje rzadka fuzja genów, która sprawia, że mitochondria pracują intensywniej.

Zgromadzoną dotychczas wiedzę o roli mitochondriów w nowotworach wykorzystano do projektowania i ulepszania dostępnych terapii przeciwnowotworowych, w szczególności immunoterapii i radioterapii. Obranie mitochondriów za cel może pomóc w opracowywaniu nowych leków przeciwnowotworowych.