Раковые клетки лучше выживают при недостатке кислорода
Недостаток кислорода нарушает процесс синтеза белков, которые в нормальных условиях убивают опухоль.
Человеческий организм избавляется от клеток, в ДНК которых накопилось слишком много случайных мутаций, с помощью программируемой клеточной гибели — апоптоза. Этот процесс запускают специальные проапоптотические белки, которые образуют отверстия (поры) в оболочке митохондрий клетки. Через такие поры из митохондрий в цитоплазму выходит белок цитохром с. Он формирует комплекс с другими белками и активирует ферменты, которые и убивают клетку.
С помощью этого естественного процесса самоуничтожения можно бороться с раковыми клетками, если заставить их убивать самих себя. Однако ученые установили, что большинство опухолей развивается в условиях гипоксии, то есть в местах, в которые из-за недостаточного кровоснабжения поступает мало кислорода. Из-за недостатка кислорода нарушаются процессы окислительных реакций и выработки энергии в митохондриях. Кроме того, если кислорода недостаточно, митохондрии становятся устойчивыми к белкам, которые создают в них поры, а значит, апоптоз не происходит. Но до сих пор не было понятно, какой именно механизм помогает раковым клеткам избегать самоуничтожения при гипоксии, поэтому научная группа из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова с коллегами из Каролинского института (Стокгольм) при поддержке гранта РНФ провела исследование, чтобы ответить на этот вопрос.
Биологи смоделировали условия гипоксии для клеток опухолей кишечника и легких. Эксперимент показал, что это вызвало уменьшение количества белков, которые обычно создают поры в митохондриях. Поэтому их оболочки оставались целыми, и цитохром с не мог попасть в цитоплазму и вызвать апоптоз. Оказалось, что при гипоксии в клетках не работает белок-регулятор р53, который обеспечивает экспрессию белков семейства Bcl-2. Для того, чтобы вернуть опухоль на путь программируемой смерти, нужно искусственно — например, с помощью лекарств — активировать р53.
