Учёные из онкологического центра Университета Колорадо в Аншутце обнаружили у стволовых клеток, связанных с миелодиспластическими синдромами (МДС) высокого риска, ранее неизвестную уязвимость обмена веществ. Результаты работы опубликованы в журнале Blood Cancer Discovery. Открытие может помочь создать методы лечения, которые точнее воздействуют на клетки, поддерживающие развитие агрессивного рака крови.
Исследование показало, что такие клетки особенно сильно зависят от никотинамидадениндинуклеотида (NAD) — молекулы, необходимой для выработки энергии. Для поддержания его уровня стволовые клетки МДС активно используют так называемый путь спасения NAD, то есть механизм переработки вещества. Ключевым ферментом этого процесса оказался никотинамидфосфорибозилтрансфераза (NAMPT), которую учёные рассматривают как возможную мишень для лекарств.
При блокировке NAMPT содержание NAD в клетках снижалось, после чего у раковых стволовых клеток возникал энергетический кризис. Они слабели избирательно, тогда как здоровые кроветворные стволовые клетки лучше приспосабливались к изменившимся условиям. «Эти клетки выработали гораздо большую потребность в этом ресурсе. Похоже, они используют NAD с намного большей скоростью, чем нормальные клетки, и это создаёт уязвимость, которую можно задействовать с помощью новых типов лекарств», — сказал соавтор исследования Эрик М. Пьетрас, доцент отделения гематологии Университета Колорадо в Аншутце.
МДС относятся к раковым заболеваниям крови, при которых костный мозг перестаёт нормально производить здоровые клетки. Болезнь может приводить к тяжёлой анемии, частым инфекциям и необходимости регулярно переливать кровь. МДС высокого риска способен перейти в острый миелоидный лейкоз — агрессивную форму лейкоза, которую по-прежнему трудно лечить; главным образом заболевание встречается у пожилых людей, а в США ежегодно выявляют от 10 000 до 20 000 таких случаев.
Генетически изменённые стволовые клетки при МДС теряют способность создавать клетки крови, которые переносят кислород, участвуют в свёртывании и защищают организм от инфекций. Вместо этого они производят аномальные клетки, не выполняющие эти функции. В опытах с клетками пациентов и на животных моделях вмешательство в обмен NAD уменьшило количество стволовых клеток, поддерживающих болезнь.
Учёные описали необычную зависимость раковых клеток как «энергетическую зависимость» и намерены проверить препараты, воздействующие на NAMPT, в клинических исследованиях с участием людей, страдающих МДС и связанными с ним заболеваниями крови. «Наша цель — сделать эти сложные заболевания более поддающимися лечению, выявляя различия между раковыми и нормальными клетками. Если мы поймём эти различия, то сможем начать разрабатывать более точные и эффективные методы терапии для пациентов», — отметил Пьетрас. Соавторами работы также стали Крейг Т. Джордан и Свита Б. Патель; исследование поддержали Национальные институты здравоохранения США, фонд Эдварда П. Эванса, организация Blood Cancer United и другие партнёры, занимающиеся изучением рака крови.