Снимок экрана 2025-02-04 в 23.29.11

Жировые клетки в терапии рака?

Ученые превратили запасающие энергию белые жировые клетки в сжигающий калории «бежевый» жир. После имплантации они вытеснили опухоли за ресурсы, отбив пять различных типов рака в лабораторных экспериментах.

Липосакция и пластическая хирургия нечасто упоминаются в одном ряду с раком. 

Но они стали источником вдохновения для нового подхода к лечению рака, который использует модифицированные жировые клетки для лишения опухолей питания. 

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско использовали технологию редактирования генов CRISPR, чтобы превратить обычные белые жировые клетки в «бежевые» жировые клетки, которые жадно потребляют калории для выработки тепла. 

Затем они имплантировали их около опухолей, как пластические хирурги вводят жир из одной части тела, чтобы увеличить другую. Жировые клетки поглощали все питательные вещества, обрекая большинство опухолевых клеток на голодную смерть. Этот подход сработал даже тогда, когда жировые клетки были имплантированы мышам вдали от мест их опухолей.

Использование общепринятых процедур может ускорить становление этого подхода как новой формы клеточной терапии.

«Мы уже регулярно удаляем жировые клетки с помощью липосакции и возвращаем их обратно с помощью пластической хирургии», — сказал Надав Ахитув, доктор философии, директор Института генетики человека Калифорнийского университета в Сан-Франциско и профессор кафедры биоинженерии и терапевтических наук. Он является старшим автором статьи, которая появилась 4 февраля в журнале  Nature Biotechnology . 

«Эти жировые клетки можно легко обрабатывать в лабораторных условиях и безопасно помещать обратно в организм, что делает их привлекательной платформой для клеточной терапии, в том числе при лечении рака».

Ахитув и его тогдашний постдокторант Хай Нгуен, доктор философии, знали об исследованиях, которые показали, что воздействие холода может подавлять рак у мышей. 

Один замечательный эксперимент даже показал, что это может помочь пациенту с неходжкинской лимфомой. Ученые пришли к выводу, что раковые клетки голодали, потому что холод активировал бурые жировые клетки, которые используют питательные вещества для выработки тепла. 

Однако холодовая терапия не является приемлемым вариантом для онкологических больных с ослабленным здоровьем.

Поэтому Ахитув и Нгуен обратились к идее использования бежевого жира, сделав ставку на то, что они смогут сконструировать его так, чтобы он сжигал достаточно калорий, даже при отсутствии холода, лишая опухоли топлива, необходимого им для роста.

Нгуен, который является первым автором статьи, использовал CRISPR для активации генов, которые находятся в состоянии покоя в белых жировых клетках, но активны в бурых жировых клетках, в надежде найти те, которые превратят белые жировые клетки в самые прожорливые бежевые жировые клетки. 

На первое место вышел ген под названием UCP1.

Затем Нгуен вырастил жировые клетки UCP1 Beige и раковые клетки в чашке Петри «trans-well». Раковые клетки были внизу, а жировые клетки над ними в отдельных отсеках, которые держали клетки порознь, но заставляли их делиться питательными веществами. 

Результаты оказались шокирующими.

Бежевые жировые клетки преобладали над двумя различными типами клеток рака молочной железы, а также над клетками рака толстой кишки, поджелудочной железы и простаты.

Однако исследователи все еще не знали, будут ли имплантированные бежевые жировые клетки работать в более реалистичных условиях.

Поэтому ученые обратились к жировым органоидам, представляющим собой целостные скопления клеток, выращенных в чашке Петри, чтобы проверить, смогут ли они победить опухолевые клетки, если их имплантировать рядом с опухолями у мышей. 

Подход сработал против рака груди, а также клеток рака поджелудочной железы и простаты. Раковые клетки голодали, поскольку жировые клетки поглощали все доступные питательные вещества. 

Имплантированные бежевые жировые клетки были настолько мощными, что подавляли опухоли поджелудочной железы и груди у мышей, которые были генетически предрасположены к развитию рака. Это сработало даже тогда, когда бежевые жировые клетки были имплантированы далеко от клеток рака груди.

Чтобы увидеть, как они будут работать в тканях человека, Ахитув и Нгуен объединились с Дженнифер Розенблут, доктором медицины, доктором философии, специалистом по раку груди в Калифорнийском университете в Сан-Франциско. Розенблут собрала библиотеку мастэктомий при раке груди, содержащую как жировые, так и раковые клетки.

«Поскольку в груди много жира, мы могли бы взять жир у той же пациентки, модифицировать жир и вырастить его в одном эксперименте с использованием собственных клеток рака молочной железы этой пациентки», — сказал Ахитув. 

Эти бежевые жировые клетки того же пациента превзошли клетки рака молочной железы в чашках Петри, а также при их совместной имплантации в мышиные модели. 

Зная, что раковые заболевания предпочитают диету, исследователи спроектировали жир, чтобы он потреблял определенные питательные вещества. Некоторые формы рака поджелудочной железы , например, полагаются на уридин, когда глюкозы не хватает.

Итак, они запрограммировали жир на то, чтобы он питался только уридином, и он легко победил эти клетки рака поджелудочной железы. Это говорит о том, что жир может быть адаптирован к диетическим предпочтениям любого рака. 

По словам Ахитува, жировые клетки имеют много преимуществ, когда речь идет о терапии живыми клетками. 

Жировые клетки легко получить от пациентов. Они хорошо растут в лаборатории и могут быть сконструированы для экспрессии различных генов и принятия различных биологических ролей. И они хорошо себя ведут, когда их помещают обратно в тело, не отклоняясь от места, куда они были имплантированы, и хорошо взаимодействуют с иммунной системой.

Этот рекорд подтвержден десятилетиями прогресса в области пластической хирургии.

«Жировые клетки меньше взаимодействуют с окружающей средой, поэтому можно не беспокоиться о том, что клетки попадут в организм и могут вызвать проблемы», — сказал Ахитув.

Жировые клетки также можно запрограммировать на подачу сигналов или выполнение более сложных задач. 

А их способность побеждать рак, даже если они не находятся в непосредственной близости от опухолей, может оказаться бесценной для лечения труднодоступных видов рака, таких как глиобластома, поражающая мозг, а также многих других заболеваний. 

«Мы думаем, что эти клетки также можно спроектировать так, чтобы они чувствовали глюкозу в кровотоке и вырабатывали инсулин при диабете или всасывали железо при заболеваниях, сопровождающихся избытком железа, например, гемохроматозе», — сказал Ахитув. «Для этих жировых клеток нет предела».

https://www.news-medical.net/news/20250204/Engineered-fat-cells-starve-tumors-and-prevent-cancer-growth.aspx

Add a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *