Раковая клетка адаптировалась к быстрому изменению источников питания. Новая молекула навсегда лишает ее этой способности.
Группа химиков и биологов предложила оригинальный подход к борьбе со злокачественными клетками. Вместо того чтобы ограничивать их питание, как это делалось на протяжении многих лет, исследователи решили его усилить и довести до критической отметки.
Раковые клетки развиваются значительно быстрее здоровых, что требует от них огромных энергетических затрат. Большинство из них получают энергию из глюкозы — это явление известно как эффект Варбурга. Ученые на протяжении многих лет пытались заблокировать этот путь, воздействуя на ключевой фермент PFK1, который контролирует расщепление сахара. Однако опухоль оказалась хитрее: стоит перекрыть один источник энергии, как клетки быстро находили альтернативу и переключались на другой источник, например, жиры.
Команда под руководством Ксяолу Камброн и Ку-Лунга Сюй выбрала противоположный путь. Их соединение под названием XJ-4-85 не замедляет фермент PFK1, а наоборот, активирует его на максимум. Молекула связывается с белком PFKL — разновидностью этого фермента, которая часто активна в опухолевых клетках, — и удерживает его в состоянии максимальной активности. В результате клетка буквально переполняется продуктом распада сахара, веществом под названием фруктозо-1,6-бисфосфат.
Однако наиболее интересное происходит далее. После связывания с PFKL молекула освобождает вторую часть — фрагмент XJ-4-119. Он направляется к другому белку, CPT2, который отвечает за расщепление жирных кислот в митохондриях. Грубо говоря, если раковая клетка попытается переключиться на жир как запасной источник энергии, эта возможность тоже будет закрыта.
Точность действия молекулы впечатляет: из почти девяти тысяч возможных точек связывания в клетке она обнаружила только одну нужную мишень, и то же самое произошло при поиске второго объекта среди более семи тысяч белков.
Испытания проводили на мышах с меланомой. Животным в течение двух недель вводили препарат, и опухоли у них значительно уменьшились по сравнению с контрольными группами. Ученые также удалили гены PFKL и CPT2 у части клеток и обнаружили, что отсутствие первого белка почти полностью нивелирует эффект — опухоли вырастали почти в пять раз крупнее. Это подтвердило, что именно активизация обмена сахара имеет решающее значение, а блокировка жирового обмена служит как дополнительный удар.
