מדענים יודעים זה מכבר שמיטוכונדריה, "תחנות הכוח" של התאים, ממלאות תפקיד מכריע בחילוף החומרים ובייצור האנרגיה של תאים סרטניים. עם זאת, עד כה, מעט היה ידוע על הקשר בין הארגון המבני של רשתות המיטוכונדריה לבין הפעילות הביו-אנרגטית הפונקציונלית שלהן ברמה של גידולים שלמים.
במחקר חדש שפורסם ב טֶבַע, חוקרים ממרכז הסרטן המקיף של UCLA Jonsson השתמשו בטומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET) בשילוב עם מיקרוסקופ אלקטרוני כדי ליצור מפות תלת מימדיות ברזולוציה אולטרה של רשתות מיטוכונדריאליות בגידולי ריאות של עכברים מהונדסים גנטית. הם סיווגו את הגידולים בהתבסס על פעילות המיטוכונדריה וגורמים אחרים באמצעות טכניקת בינה מלאכותית הנקראת למידה עמוקה, מכמתת את הארכיטקטורה המיטוכונדריאלית על פני מאות תאים ואלפי מיטוכונדריה ברחבי הגידול.
המחברים בחנו שני תת-סוגים עיקריים של סרטן ריאות של תאים לא קטנים (NSCLC) – אדנוקרצינומות וקרצינומות של תאי קשקש ומצאו תת-אוכלוסיות מובחנות של רשתות מיטוכונדריאליות בתוך גידולים אלו. חשוב לציין, הם גילו שהמיטוכונדריה מתארגנת לעתים קרובות עם אברונים כגון טיפות שומנים כדי ליצור מבנים תת-תאיים ייחודיים התומכים בחילוף החומרים של תאי הגידול ובפעילות המיטוכונדריה.
את המחקר הוביל Mingqi Han, Ph.D., חוקר פוסט-דוקטורט במעבדתו של David Shackelford, Ph.D. ד"ר שאקלפורד הוא חבר ב-UCLA Jonsson Comprehensive Cancer Center ופרופסור חבר לרפואת ריאות וטיפול קריטי בבית הספר לרפואה של דיוויד גפן ב-UCLA.
המחברים צופים שאוכלוסיות מיטוכונדריה בדגימות סרטן אנושיות לא יהיו סותרות הדדית לתת-סוג הגידול המתאים שלהן, אלא יהיה ספקטרום של פעילות.
החוקרים אומרים שממצאים אלו מספקים מידע מרכזי על תפקוד המיטוכונדריה בתאים סרטניים ועשויים להוביל לגישות חדשות לטיפול בסרטן.
"המחקר שלנו מייצג צעד ראשון לקראת יצירת מפות תלת-ממדיות מפורטות ביותר של גידולי ריאות באמצעות מודלים של עכברים מהונדסים גנטית", אמר ד"ר שאקלפורד. "באמצעות מפות אלה, התחלנו ליצור אטלס מבני ותפקודי של גידולי ריאה, שסיפק לנו תובנה חשובה לגבי האופן שבו תאי הגידול מארגנים בצורה מבנית את הארכיטקטורה התאית שלהם בתגובה לדרישות המטבוליות הגבוהות של צמיחת הגידול. הממצאים שלנו מבטיחים ליידע ולשפר אסטרטגיות טיפול נוכחיות תוך הארה של כיוונים חדשים שמהם ניתן למקד את סרטן הריאות."
"המחקר שלנו חשף ממצא חדש בשטף המטבולי של גידולי ריאה, שחשף שהעדפתם התזונתית עשויה להיקבע על ידי מידור המיטוכונדריה שלהם עם אברונים אחרים, או בהסתמך על גלוקוז ("סוכר") או חומצות שומן חופשיות ("שומן") ")," אמר ד"ר האן. "לגילוי זה יש השלכות חשובות לפיתוח טיפולים אנטי-סרטניים יעילים המכוונים להעדפות תזונתיות ספציפיות לגידול. גישת ההדמיה הרב-מודאלית שלנו אפשרה לנו לחשוף את ההיבט הלא ידוע הזה של חילוף החומרים בסרטן, ואנו מאמינים שניתן ליישם אותה על אחרים סוגי סרטן, וסוללים את הדרך למחקר נוסף בתחום זה".
קישור לכתבת המקור – 2023-03-15 19:24:13
