Komórki nowotworów powstają w wyniku mutacji. Zazwyczaj mutacje te pozbawiają je wewnątrzkomórkowych elektrowni – mitochondriów, czyli struktur odpowiedzialnych za produkcję energii z glukozy z wykorzystaniem tlenu. Z tego powodu komórki nowotworów nie mogą wykorzystywać tlenu do pozyskiwania energii z cząsteczek glukozy. Robią to w inny sposób, bez udziału tlenu, co jest procesem mniej wydajnym, ponieważ do pozyskania tej samej ilości energii potrzeba więcej cząsteczek.
Teraz naukowcy zdobyli dowody na to, jak komórki nowotworów radzą sobie z niedoborami energii. Potrafią tworzyć macki (czy nici), by ukraść mitochondria limfocytom, komórkom układu odpornościowego. – To, że komórki nowotworów tworzą takie macki w nanoskali i „wysysają” mitochondria, jest zadziwiającym odkryciem – mówi Shiladitya Sengupta z Harvard Medical School.
Po raz pierwszy udało się podejrzeć, jak komórki nowotworów kradną mitochondria limfocytom
Jego zespół umieścił pod mikroskopem mysie komórki nowotworowe oraz komórki układu odpornościowego. Przez 16 godzin je nagrywano. Okazało się, że przeciętnie każda komórka nowotworu wytworzyła jedną nić połączoną z jednym limfocytem. Struktury te miały od 100 do 1000 nanometrów grubości (dla porównania, komórki limfocytów T mają średnicę 5000–7000 nanometrów).
Badacze zabarwili mitochondria za pomocą fluorescencyjnych znaczników. Wykazało to, że za pomocą takich macek mitochondria były wysysane z limfocytów przez komórki nowotworowe.
Zdobycie mitochondriów pozwala komórkom nowotworowym wydajniej wykorzystywać glukozę, co ułatwia im wzrost i podział. Po kradzieży komórki nowotworowe dzieliły się dwukrotnie częściej niż te w hodowli kontrolnej, które nie miały kontaktu fizycznego z limfocytami.
Okradzione z mitochondriów limfocyty słabiej walczą z nowotworem
Nasuwający się z tych badań wniosek jest taki, że kradzież mitochondriów ułatwia komórkom nowotworów wzrost i podział. Natomiast okradzione z mitochondriów komórki limfocytów były osłabione. Z czasem ich liczba zmniejszała się.
Podobne badania przeprowadzono także na ludzkich komórkach nowotworów piersi i grasicy. Jednocześnie badacze dowiedli, że lek, który ogranicza tworzenie się takich macek ogranicza wzrost i namnażanie komórek nowotworowych.
U myszy lek sprawił, że nowotworowe zmiany zmniejszyły się o połowę. Czy uda się ten sam efekt osiągnąć u ludzi? Dowiemy się dopiero, gdy zostaną przeprowadzone badania kliniczne z udziałem ludzi.
Źródła: EurekAlert, Nature Nanotechnology.