Раковые клетки питаются сообща

Известно, что раковые клетки конкурируют друг с другом за питательные вещества, и растущую агрессивность опухоли в целом можно связать с тем, что в ней начинают преобладать те клетки, которые успешно «переконкурировали» своих соседей. Но в статье в Nature сотрудников Нью-Йоркского университета речь идёт не о конкуренции раковых клеток, а об их сотрудничестве. Исследователи экспериментировали со злокачественными клетками разных видов, растя их в разных условиях, меняя им, среди прочего, уровень питательных веществ. Клетки обычно соревнуются друг с другом за аминокислоты, и если аминокислот в питательной среде было мало, они росли плохо – но лишь тогда, когда самих клеток тоже было мало. Если их плотность была велика, они как будто не чувствовали, что аминокислот мало, и продолжали активно делиться.

Дальнейшие эксперименты показали, что злокачественные клетки получают аминокислоты из олигопептидов, которые они захватывают из окружающей среды. Олигопептиды представляют собой короткие аминокислотные цепочки, образовавшиеся при распаде более крупных белков-полипептидов. Конкурирующие клетки захватывают олигопептиды целиком, чтобы внутри себя расщепить их на отдельные аминокислоты. Однако в питательной среде с большой плотностью раковых клеток исследователи вдруг увидели, что олигопептиды расщепляются снаружи, а не внутри клеток: те выделяли из себя ферменты-пептидазы, которые последовательно отщепляли от пептидов аминокислоты одну за другой, и эти аминокислоты поступали в общее распоряжение.

Главной пептидазой оказался фермент CNDP2. Если его блокировали, раковым клеткам становилось плохо. CNDP2 нужен именно для внеклеточного расщепления пептидов, и если с неработающим CNDP2 клетки перестают делиться и даже гибнут, можно сделать вывод, что такой способ общего питания для клеток крайне важен. От опытов с клеточными культурами перешли к опытам с мышами: им пересаживали злокачественные клетки, у которых генетическим редактором отключали ген Cndp2. Опухоли из клеток с отключённым Cndp2 формировались значительно хуже, и это «хуже» можно было усилить, урезав в рационе мышей содержание аминокислот. Похожий эффект получался и с обычными раковыми клетками, когда мышам давали вещество, подавляющее фермент CNDP2; действие вещества опять же подкрепляли специальной диетой.

Соединение, подавляющее CNDP2, называется бестатин. На самом деле, в онкологии его знают, однако, будучи безопасным для людей, в терапии он демонстрировал лишь относительную эффективность. Возможно, изменения в диете больных помогут значительно усилить его действие. С другой стороны, тут могут появиться и другие вещества-ингибиторы, ещё сильнее подавляющие активность CNDP2, или же в принципе отключающие у раковых клеток способность к пищевому сотрудничеству.