Химиотерапия, ингибирующая транспорт глюкозы и глютамина в раковых клетках

Клеткам организма, особенно нейронам, необходима глюкоза. По этой причине организм тщательно регулирует уровень глюкозы в крови — мозг буквально голодал бы без этого. Если потребление углеводов недостаточное, клетки синтезируют необходимую глюкозу.

К сожалению, раковые клетки также нуждаются в глюкозе. Они утилизируют глюкозу едва ли не так же быстро, как мышечные клетки во время интенсивных упражнений (процесс, известный как гликолиз). Кроме того, для удовлетворения энергетических потребностей раковые клетки используют аминокислоту глютамин.

Чтобы удовлетворить метаболические потребности, раковые клетки встраивают все больше переносчиков глюкозы в свои клеточные мембраны, а также используют глютамин. Это позволяет нам выдвинуть предположение, что блокирование транспорта глюкозы и метаболизма глютамина можно использовать в качестве противоопухолевой терапии. Это может ингибировать рост опухоли.
.

Рисунок 1

Дефицит глюкозы и глютамина для раковых клеток

В журнале Cell Chemical Biology команда исследователей во главе с Еленой Рекзех рассказывает об открытии новой высокоэффективной молекулы (авторы назвали ее Glutor). Молекула блокирует несколько разновидностей белка, транспортирующего глюкозу. Это важно, поскольку предыдущие ингибиторы обладали низкой активностью и/или блокировали только один вид белка, переносящего глюкозу.

На первом изображении показан молекулярный механизм нового химиотерапевтического метода. Первая часть стратегии включает лечение рака с помощью Glutor, который блокирует метаболизм глюкозы. Транспорт молекул удалось ингибировать в 44 различных линиях раковых клеток в условиях in vitro. При этом здоровые клеточные линии не пострадали.

Вторым этапом предлагаемого метода является блокирование фермента, ответственного за метаболизм глютамина. При комбинированном лечении ингибиторы действуют вместе, чтобы подавить рост раковых клеток (см. рис. 2, синим цветом отмечено совместное действие двух препаратов).
.

Рисунок 2

Хотя это открытие, безусловно, является многообещающим, остается много вопросов. Например, химиотерапия всегда имеет побочные эффекты — как правило, из-за воздействия на быстро делящиеся клетки. Это не только раковые клетки, но и многие другие: иммунные, стволовые клетки и клетки волосяных фолликулов. Именно по этим причинам люди, проходящие химиотерапию, обычно приобретают иммунодефицит и лысеют.

Кроме того, в сопроводительном комментарии Уильяма Катта и его коллег указывалось, что не существует одобренных FDA препаратов, нацеленных на метаболизм глюкозы и глютамина, поскольку предыдущие такие лекарства оказались слишком токсичными для людей.

Таким образом, хотя характеристики Glutor весьма привлекательны с фармакологической точки зрения, еще многое предстоит доказать, прежде чем препарат появится на рынке.