Ученые пересмотрели роль кислорода в росте раковых опухолей

Группа ученых из Йельского университета пересмотрела роль кислорода в онкологии, изучив его влияние на рост опухолей. Исследователи отметили, что когда опухолях начинает заканчиваться кислород, они могут включать фактор, индуцируемый гипоксией (HIF-1alpha) — фактор транскрипции, который представляет собой белок, контролирующий активность генов. В результате активации HIF-1альфа экспрессия сотен генов может резко изменить поведение раковых клеток.

Хотя увеличение HIF-1альфа считается устойчивым, новое исследование под руководством Левченко обнаружило, что уровни этой молекулы также могут многократно повышаться и понижаться в небольших группах клеток, особенно в областях с высокой плотностью клеток. Эффекты этих колебаний глубоки, поскольку они позволяют раковым клеткам, голодающим по кислороду, возобновить деление и рост. Он также может стимулировать прораковые гены и ингибировать антираковые гены.

Во многом это переопределяет очень фундаментальную версию учения о том, как все происходит. HIF-1альфа — это, без преувеличения, одна из ключевых молекул, на которую обращают внимание люди, изучающие рак,

сказал Андре Левченко, директор Йельского института системной биологии в Западном кампусе Йельского университета. 

Кшитиз, доцент биомедицинской инженерии, сказал, что исследование раскрывает это уникальное явление и дает ответы на несколько вопросов о раке, открывая новые направления научных исследований.

Это широкое сотрудничество между многими учреждениями, свидетельство того, насколько глубокие научные вопросы требуют интеграции многих видов знаний, чтобы собраться воедино,

сказал он.

HIF-1альфа, по сути, действует как красный флаг, когда кислород снижается. Это своего рода аварийный сигнал, сообщающий клеткам: «Теперь нам нужно вести себя по-другому, потому что кислорода больше нет. Это также может стимулировать рост клеток крови, которые могут косвенно восстанавливать уровень кислорода. что-то, что действует одновременно как датчик и регулятор нехватки кислорода, и это существенно меняет почти все, что делают клетки.

Клетки, демонстрирующие колебательное поведение, выявляли с помощью различных флуоресцентных биосенсоров. Важно отметить, что исследователи обнаружили, что колебания HIF-1alpha запускают определенные гены внутри клетки. Эти специфичные для осцилляции гены были богаты онкогенами, которые способствуют раку. В то же время гены-супрессоры опухолей вышли из строя.

Это говорит нам о том, что существует особенно важное другое кинетическое или динамическое поведение, о котором мы не подозревали, и, кроме того, оно имеет действительно важные последствия,

сказал он.

Обнаружение генов, специфичных для осцилляции, в опухолях может быть признаком агрессивно растущего рака, что может привести к новым методам ранней диагностики. Левченко сообщил, что фармакологические компании проявили интерес к работе в качестве основы для новых диагностических тестов.