Oamenii de stiinta stiu de mult timp ca mitocondriile, „centralele energetice” ale celulelor, joaca un rol crucial în metabolismul si productia de energie a celulelor canceroase. Cu toate acestea, pâna acum, se stiau putine lucruri despre relatia dintre organizarea structurala a retelelor mitocondriale si activitatea bioenergetica functionala a acestora la nivelul tumorilor. Descoperirea acestui aspect necunoscut pâna acum al metabolismului cancerului, ar putea duce la dezvoltarea unor terapii anticancerigene care sa vizeze preferintele nutritive specifice ale tumorilor. Într-un nou studiu, publicat în Nature, cercetatorii de la Centrul de cancer UCLA Jonsson Comprehensive au folosit tomografia prin emisie de pozitroni (PET) în combinatie cu microscopia electronica pentru a genera harti tridimensionale de ultra-rezolutie ale retelelor mitocondriale în tumorile pulmonare ale soarecilor modificati genetic. Ei au clasificat tumorile pe baza activitatii mitocondriale si a altor factori folosind o tehnica de inteligenta artificiala numita învatare profunda (deep-learning), cuantificând arhitectura mitocondriala în sute de celule si mii de mitocondrii din întreaga tumora. Autorii au analizat doua subtipuri principale de cancer pulmonar fara celule mici (NSCLC) – adenocarcinoame si carcinoame cu celule scuamoase si au descoperit subpopulatii distincte de retele mitocondriale în cadrul acestor tumori. În mod important, cercetatorii au descoperit ca mitocondriile se organizeaza frecvent împreuna cu organitele, cum ar fi corpuri lipidice (adipozomi), pentru a crea structuri subcelulare unice care sustin metabolismul celulelor tumorale si activitatea mitocondriala. Autorii anticipeaza ca populatiile mitocondriale din probele de cancer uman nu se vor exclude reciproc în functie de subtipul tumoral respectiv, ci mai degraba va exista un spectru de activitate. Cercetatorii spun ca aceste descoperiri ofera informatii cheie despre functia mitocondriilor în celulele canceroase si ar putea duce la noi abordari în tratamentul cancerului. „Studiul nostru reprezinta un prim pas spre generarea unor harti tridimensionale foarte detaliate ale tumorilor pulmonare folosind modele de soareci modificate genetic”, a declarat dr. David Shackelford, de la Centrul de cancer, Jonsson Comprehensive, si profesor asociat de medicina pulmonara si de îngrijire de urgenta la facultatea de medicina de la UCLA. Folosind aceste harti, cercetatorii au început sa creeze un atlas structural si functional al tumorilor pulmonare, care ofera informatii valoroase despre modul în care celulele tumorale îsi organizeaza structural arhitectura celulara ca raspuns la cerintele metabolice ridicate ale cresterii tumorale. Descoperirile sunt promitatoare oferind informatii si îmbunatatind strategiile actuale de tratament, indicând în acelasi timp, noi directii pentru vizarea cancerului pulmonar, spun specialistii. „Studiul nostru a identificat o descoperire noua în fluxul metabolic al tumorilor pulmonare, dezvaluind ca preferinta acestora pentru nutrienti poate fi determinata de gruparea mitocondriilor cu alte organite, bazându-se fie pe glucoza (”zahar”), fie pe acizi grasi liberi (”grasimi”)”, a declarat dr. Han. Potrivit autorilor, aceasta descoperire are implicatii importante pentru dezvoltarea unor terapii anticancerigene eficiente care vizeaza preferintele nutritive specifice tumorilor. „Abordarea de imagistica multimodala ne-a permis sa descoperim acest aspect pâna acum necunoscut al metabolismului cancerului. Credem ca poate fi aplicat si la alte tipuri de cancer, deschizând calea pentru continuarea cercetarilor în acest domeniu”, au scris autorii.
