Исследователи разрабатывают новый метод, позволяющий воздействовать на транспортеры лактата

28 июля 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

корректура

Исследовательский центр молекулярной медицины CeMM Австрийской академии наук

Ученые из лаборатории Джулио Суперти-Фурга в CeMM, Исследовательском центре молекулярной медицины Австрийской академии наук, разработали новый метод, который позволяет обнаруживать специфические ингибиторы переносчика лактата, связанные с раком и другими заболеваниями. Соединение, идентифицированное в системе анализа, может стать новой отправной точкой для лечения рака. Исследование теперь опубликовано в журнале Cell Chemical Biology.

Белки-транспортеры, включая их самый крупный класс, семейство переносчиков растворенных веществ (SLC), представляют собой белки, которые в основном расположены в клеточной мембране и отвечают за поставку и удаление питательных веществ, таких как аминокислоты, сахара и нуклеотиды, из клетки. Они являются ключевыми игроками в клеточном метаболизме и играют важную роль в здоровье и болезнях. Несмотря на свою жизненно важную физиологическую роль и хотя они считаются привлекательными терапевтическими мишенями, большинство SLC еще не изучены должным образом фармакологически.

Именно над этим работают многочисленные ученые из исследовательской группы Суперти-Фурги, научного директора CeMM (Исследовательского центра молекулярной медицины Австрийской академии наук) и профессора Венского медицинского университета. Теперь они разработали метод воздействия на транспортеры лактата SLC16A1 и SLC16A3, которые связаны с некоторыми видами рака и другими заболеваниями.

Лактат, конечный продукт гликолиза, известен прежде всего как метаболические отходы, но он также используется в качестве источника энергии. Фактически было показано, что во многих тканях клетки с высоким гликолизом секретируют лактат, который затем используется соседними клетками в качестве источника энергии. Это наблюдалось, например, в скелетных мышцах, головном мозге, семенниках и микроокружении опухоли (ТМО). Лактат транспортируется через мембрану преимущественно членами семейства SLC16. Из четырех ключевых переносчиков лактата исследования отводят центральную роль генам SLC16A1 (MCT1) и SLC16A3 (MCT4).

Суперти-Фурга объясняет: «Уже более столетия мы знаем, что опухолевые клетки имеют тенденцию к высокой гликолитической активности и что концентрация лактата внутри опухолей может достигать экстремальных уровней. Но только сравнительно недавно мы начинаем понимать последствия Например, высокий уровень лактата способствует подавлению иммунных клеток внутри опухолей или развитию устойчивости к лечению. Ключевую роль в этом играют транспортеры лактата, особенно SLC16A1 и SLC16A3, которые известны как основные импортером лактата и крупнейшим экспортером лактата. Оба перевозчика считаются перспективными объектами для продажи наркотиков».

Первый автор исследования Войтех Дворжак, доктор философии. Студент лаборатории Суперти-Фурги добавляет: «Одним из основных препятствий для разработки новых лекарств, нацеленных на SLC, является частое функциональное дублирование между несколькими транспортерами, присутствующими в клетках. Это очень затрудняет выделение воздействия потенциального кандидат на лекарственное средство на одном транспортере и, следовательно, определяет селективность.

«В одном из наших предыдущих проектов мы обнаружили синтетическую летальность между SLC16A1 и SLC16A3, присутствующую в нескольких моделях клеток. Это означает, что в норме клетка имеет оба транспортера, и когда один из них либо ингибируется препаратом, либо геном одного из них потерян, другой переносчик может компенсировать.Однако, если, например, ген SLC16A1 потерян, клетка становится зависимой от SLC16A3 для своего выживания (и наоборот).Мы поняли это, создав несколько клеточных линий, которые в зависимости от любого из отдельных переносчиков лактата, мы можем использовать их для поиска высокоселективных лекарств», — добавил он.