07:00 
Неожиданное лабораторное наблюдение привело группу ученых к открытию того, как диета может влиять на выживаемость на животных моделях глиомы, одной из самых агрессивных и смертоносных форм рака мозга.
Исследователи из Медицинского колледжа Бэйлора, Научно-исследовательского института неврологии Дункана (Duncan NRI) при Детской больнице Техаса и сотрудничающих учреждений сообщают в Записках Национальной академии наук как Ограничение в рационе одного питательного вещества, аминокислоты метионина, дестабилизировало организацию ДНК и привело к гибели раковых клеток и увеличению выживаемости животных. Эти открытия открывают новые возможности для лечения одной из самых сложных форм рака головного мозга.
Раковые клетки, включая глиомы, часто зависят от метионина. Метионин является незаменимой аминокислотой, а это означает, что организм не производит ее самостоятельно, он должен потреблять ее с пищей. Клетки глиомы необычайно зависят от метионина, который обеспечивает быстрый рост и контроль активности генов».
Доктор Бенджамин Денин, автор-корреспондент, профессор и доктор Рассел Дж. и Мэриан К. Блаттнер, заведующий отделением нейрохирургии и директор Центра онкологической неврологии, Бэйлор
«В текущем исследовании мы хотели знать, если опухоли так сильно зависят от метионина, что произойдет, если мы уменьшим - сказал первый автор Бритни Лоззи, аспирант лаборатории Денина.
Чтобы ответить на этот вопрос, команда использовала мышиную модель глиомы высокой степени злокачественности. Они кормили группу мышей нормальной диетой, включающей метионин, в то время как другая группа получала диету с ограничением метионина. Результаты были поразительными. Мыши, в рационе которых было мало метионина, жили дольше и имели медленнее растущие опухоли. Но как ограничение метионина замедляет рост опухоли?
"Я смотрел под микроскопом на клетки глиомы мышей, находящихся на диете с ограниченным содержанием метионина, и заметил, что ДНК внутри опухолей выглядит по-другому", - сказал Лоззи. - "Вместо своей обычной компактной организации она казалась частично распущенной".
Это неожиданное наблюдение показало, что ограничение метионина влияет на то, как организована структура хроматина в ядре клетки, как известно, изменяет активность генов. изменение того, какие гены включаются или выключаются. В этом случае изменения в экспрессии генов в конечном итоге замедляют рост опухоли и приводят к гибели раковых клеток, что увеличивает выживаемость животных.
«Чтобы лучше понять, как происходит эта перестройка хроматина, мы изучили способы, которыми клетки обычно поддерживают организацию хроматина, и какие белки участвуют в этом процессе», — сказал Лоззи. «Предыдущие исследования, проведенные нашей лабораторией и коллегами, выявили несколько белков, организующих хроматин, связанных с предрасположенностью к семейной глиоме. В этом исследовании мы сосредоточились на одном из них, Hp1bp3, который обычно помогает поддерживать организованность хроматина».
Hp1bp3 сохраняет стабильность хроматина, подавляя ферменты, называемые деметилазами гистонов, которые удаляют метильные химические метки, которые отключают гены. Без этих меток хроматин распадается, вызывая рост рака.
«Мы знали, что метионин участвует в снабжении клеток метильными группами», «Могут ли Hp1bp3 и метионин работать вместе, чтобы регулировать, какие области ДНК отмечены метильными группами, а какие нет?»
Когда исследователи удалили или уменьшили Hp1bp3, опухоли росли быстрее, и мыши умирали раньше. На клеточном уровне потеря Hp1bp3 открывала и дезорганизовала хроматин и способствовала росту опухоли. «Мы ожидали, что ограничение метионина у этих мышей может помочь контролировать рост рака, но. результаты были неожиданными», — сказал Лоззи.
Команда обнаружила, что опухоли, в которых отсутствует Hp1bp3, стали более чувствительными к ограничению метионина. Когда присутствовали оба условия – низкий уровень метионина и потеря Hp1bp3 – рост опухоли значительно замедлялся, а выживаемость улучшалась даже больше, чем ожидалось.
Исследователи предполагают, что без Hp1bp3 хроматин уже нестабильен. Когда метионин также ограничен, клеткам трудно поддерживать правильную работу. Такая комбинация выводит опухолевые клетки за рамки их способности справляться с ситуацией, что приводит к усилению стресса и гибели клеток, что увеличивает выживаемость животных.
"Результаты показывают связь между диетой, регуляцией генов и ростом рака, которая открывает новые возможности для лечения одной из самых тяжелых опухолей головного мозга", - сказал Денин. ограничение метионина или других пищевых компонентов является безопасным и эффективным в рамках терапии глиомы».
В этой работе участвовали также Тейлор Гейтсман, Пушан Дасгупта, Дебосмита Сардар, Юнджунг Ко, Ченью Мао, Сяо-Чи Чен, Рэйчел Карри, Донджу Чой, Кэрри Мохила, Мелисса Бонди, Ганеш Рао, Марко Галло и Самир Агнихотри Авторы связаны с одним из следующих учреждений: Медицинским колледжем Бэйлора, Детской больницей Техаса, Питтсбургским университетом и Стэнфордским университетом.
