חוקרים במרכז VIB-KU Leuven לביולוגיה של סרטן חשפו כיצד אינטראקציה ייחודית בין שני תאים סלולריים, כלומר הרשת האנדופלסמית (ER) לבין מיטוכונדריה, יכולים לפעול כנקודת הצתה מרכזית עבור פרופטוזיס, סוג של מוות תאים המונע על ידי חמצון ליפיד וברזל. במחקר שפורסם ב ביולוגיה של תאי טבעהצוות של פרופסור פטריציה אגוסטיניס מדגיש את תפקידם של אתרי מגע ER-Mitochondria (EMCSS) בביצוע מפל שמוביל למוות של תאי סרטן.
פרופטוזיס הוא סוג של מוות של תאים שקורה כאשר שומנים מסוימים (הנקראים פוספוליפידים, או PLS) בקרומי תאים נפגעים כתוצאה מחמצון, כתוצאה מהסירה של מערכת ההגנה העיקרית של התא. נזק זה ידוע בשם פרוקסידציה של שומנים וזה תכונה מרכזית של פרופטוזיס. לאחר תחילת פרוקסידציה של השומנים, הוא מתפשט במהירות לשכבה החיצונית של התא, פוגע במכשול הראשי ומוביל למוות של תאים. פרופטוזיס היא דרך שהתגלתה לאחרונה הגורמת למוות של תאים, והיא נקשרה להתפתחות והתקדמות של מחלות שונות, כמו הפרעות נוירו -ניווניות וסרטן. עם זאת, עד כה, שם מתחיל החמצון של התאים נותר לא ידוע.
במחקר בהנהגת פרופסור פטריציה אגוסטיניס ממרכז VIB-KU Leuven לביולוגיה סרטן, שימשה הדמיה חיה של רזולוציה סופר לתאר אירועים מרחביים-פורמליים שהופעלו על ידי פרופטוזיס ברמה הבין-אורנלית. צוות המחקר עקב אחר הרגע המדויק של פרוקסידים נוצר ומתפשט בתא. הם מצאו כי הממברנות הסלולריות הראשונות הרגישות למיקר חמצן בשומנים הם אתרי המגע של הרטיקולום-מיטוכונדריאלי האנדופלסמה (EMCSS). EMCSs לא רק מתרחבים במהירות בתגובה למיקר חמצן בשומנים, אלא גם ממלאים תפקיד מפתח בהפצת השומנים המזיקים למיטוכונדריה. בתורו, זה גורם לעלייה בייצור מיני חמצן תגובתי (ROS) ופיצול של אברונים אלה המייצרים אנרגיה, המגבירים נזק סלולרי.
מריה ליביה ססאנו, מחברת המחקר הראשונה: "הממצאים שלנו מראים כי EMCS, בגלל הנוף השומני הספציפי שלהם, משמשים כמרכזי פיקוד פונקציונליים ליזום והפצת פרוקסידציה של שומנים בתאים העוברים פרופטוזיס. תגלית מרגשת מכיוון שאנו מבינים כעת מה יוזם פרופטוזיס וכיצד אנו יכולים לשלוט בה."
הגברת פרופטוזיס כדי להביס תאי סרטן
לאחר שגילו את תפקידם של EMCSs בפרופטוזיס, החוקרים מצאו כי שיבוש הקשר הפיזי בין הרשת האנדופלסמית למיטוכונדריה הפחית משמעותית את הצטברות פרוקסידים שומנים מזיקים. אפקט "התרת" זה מגן ביעילות את התאים שעוברים פרופטוזיס. לעומת זאת, שיפור וייצוב חיבורי ה- ER-Mitochondria מעצים את המידה ומאיץ את המוות של תאים
בהתבסס על ממצאים אלה, המחקר מראה כי הגברת EMCSs יכולה להיות אסטרטגיה יעילה לשיפור הפגיעות לפרופטוזיס של גידולים אגרסיביים, כמו סרטן שד משולש שלילי (TNBC). גידולי TNBC אינם מגיבים כולם באותה צורה לטיפול, ומעוררים פרופטוזיס. אלה שיש להם באופן טבעי יותר EMCS פגיעים במיוחד לפרופטוזיס, ואילו TNBC בו ה- ER והמיטוכונדריה אינם בקשר טוב, קשה יותר להרוג, אך ניתן לרגיש על ידי אילוץ האברונים הללו להתקרב לסביבה קרובה. משחקים ליתרון זה, מדענים יכולים להגביר את רגישותו של הגידול לנזק בשומנים, ולפנות למעשה את האיזון למוות מסוג זה של תאים.
"הממצאים שלנו עשויים להיות בעלי השלכות רלוונטיות על סוגי סרטן TNBC, עמידים בפני הורמונים, שקשה הרבה יותר לטפל בהשוואה לסוגי סרטן השד האחרים, מכיוון שמצב ה- EMCS יכול לשמש סמן ביולוגי של הפגיעות של גידולים אלה לטיפולים המעוררים פרופטוזיס" מסביר פרופסור פטריציה אגוסטיניס ממרכז VIB-KU Leuven לביולוגיה של סרטן. "על פי הערה כללית יותר, עם הידע הבסיסי החדש הזה, אנו יכולים להתחיל לתכנן אסטרטגיות שממוקדות באופן ספציפי ומווסת את נקודות החמות הסלולריות הללו. על ידי כך אנו מקווים לשפר את הפגיעות של פרופטוזיס, במיוחד בגידולים העמידים בפני טיפולים נוכחיים, ואילו מצד שני, כדי להפחית את החמצון של השומנים ובמוות תאי בדיסקות עצביות" "ואילו" "
