Ученые обнаружили связь между митохондриями и раком

Раковые клетки, разделяющие иллюстрацию

По оценкам, по состоянию на 2022 год в Соединенных Штатах ежегодно от рака умирает более 600 000 человек.

Сигнатура мультигенной экспрессии в опухолях связана с агрессивным течением заболевания и плохими исходами у пациентов и может стать генетическим биомаркером рака.

Митохондрии, основной источник энергии человеческой клетки, играют важную роль в метаболизме раковых клеток. В исследовании, недавно опубликованном в ПЛОС ОДИНисследователи со всего мира, в том числе Дарио К. Альтьери, доктор медицинских наук, президент и главный исполнительный директор, директор Онкологического центра Эллен и Рональда Каплан, а также заслуженный профессор Роберта и Пенни Фокс в Институте Вистар, идентифицировали особую генную сигнатуру, указывающую на перепрограммирования митохондрий в опухолях, связанного с неблагоприятным исходом для пациента.

Дарио Альтьери

Президент и главный исполнительный директор Института Wistar доктор Дарио Алтьери. Предоставлено: Институт Вистар.

«Насколько нам известно, это первый случай, когда генная сигнатура митохондриальной дисфункции связана с агрессивными подтипами рака, резистентностью к лечению и, к сожалению, низкой выживаемостью пациентов. Хотя наша работа была сосредоточена на митохондриальном белке Mic60 в этом ответе, мы знаем, что дисфункциональные митохондрии обычно образуются во время роста опухоли, что позволяет предположить, что это общая черта при раке», — говорит Алтьери.

Это исследование было вдохновлено более ранней работой по изучению роли белка Mic60 в пролиферации, подвижности и метастазировании опухолевых клеток. Mic60, также известный как митофилин или митохондриальный белок внутренней мембраны (IMMT), является ключевым белком, который необходим для митохондриальной структуры и, следовательно, оказывает влияние на митохондриальные функции и метаболизм опухоли.

Эндрю Косенков, доктор философии, первый автор статьи, доцент программы Wistar по экспрессии и регуляции генов и научный директор Института биоинформатики, делится: «После первоначальных выводов о сильной связи Mic60 с низкими уровнями при раке тканей, нам было любопытно, сможем ли мы идентифицировать небольшую панель нижестоящих генов Mic60 со специфическими функциями и имеет ли сигнатура панели генов Mic60-low клиническую значимость, т. е. связана ли она с клиническими данными, такими как выживаемость, подтипы рака, ответ на лечение и т. д. — и мы это сделали».

Вооружившись этими знаниями, команда вместе с коллегами из Канады, Италии и США проанализировала опухолевые клетки из трех независимых когорт пациентов с аденокарциномой протоков поджелудочной железы (PDAC). Они показали, что 11-генная сигнатура Mic60-low связана с агрессивным заболеванием, локальным воспалением, неэффективностью лечения и сокращением выживаемости, что в конечном итоге демонстрирует клиническую значимость белка. Следовательно, сигнатура гена Mic60-low может использоваться в качестве простого инструмента или биомаркера для оценки риска рака для PDAC и, возможно, других типов рака, включая глиобластому.

«Сигнатуры генов можно использовать для понимания специфических качеств опухоли», — объясняет Косенков. «Если тщательно разработать, протестировать и утвердить этот [Mic60-low gene signature] может быть потенциальным простым молекулярным инструментом для прогнозирования рака поджелудочной железы или стратификации рисков для пациентов и прогнозирования ответа на лечение».

«Хотя широкая применимость этой новой генной сигнатуры Mic60-low, безусловно, ожидает дальнейшего подтверждения в более крупных популяциях пациентов, мы надеемся, что этот простой, легко реализуемый молекулярный инструмент поможет в клинике стратифицировать пациентов с более высоким риском тяжелого и прогрессирующего заболевания. », — уточняет Алтьери.

Что касается будущих направлений, Косенков предполагает, что изучение более широких наборов данных с обширной клинической информацией, не ограничивающейся раком поджелудочной железы, но также и другими злокачественными новообразованиями, может помочь продемонстрировать применимость сигнатуры 11 гена Mic60-low для оценки рисков рака.

Ссылка: «Митохондриальная пригодность и риск рака» Эндрю В. Косенкова, Эндрю Милкарека, Фаяза Нотты, Гун-Хо Джанга, Джули М. Уилсон, Стивена Галлинджера, Даниэля Цуй Чжоу, Ли Дина, Джагадиша С. Гоша, Микела Перего, Аннамарии. Моротти, Марко Локателли, Мари Э. Робер, Валентина Вайра и Дарио К. Алтьери, 12 октября 2022 г., ПЛОС ОДИН.
DOI: 10.1371/journal.pone.0273520

Исследование финансировалось Национальным институтом здравоохранения и правительством Онтарио.

Leave a Comment