Клеточная пластичность при меланоме обусловлена нарушением метаболизма железа

Фото: Orawan Pattarawimonchai/FOTODOM/Shutterstock

Бельгийские ученые обнаружили новый механизм прогрессирования меланомы и формирования ее устойчивости к лечению. Ключевым фактором клеточной пластичности при меланоме являются нарушения метаболизма железа и взаимодействия органелл.

Предыдущие исследования были направлены на изучение генных мутаций, однако предметом изучения нынешней работы стал клеточный аппарат, регулирующий доставку железа внутрь опухолевых клеток, за счет чего обеспечивается их выживание и пролиферация.

При адаптации к условиям окружающей среды клетки меланомы обратимо трансформируются из меланоцитарных — более восприимчивых к современным методам терапии — в клетки, подобные мезенхимальным (MES). Последние обладают способностью к инвазивному распространению, характеризуются резистентностью к терапии и обусловливают возникновение рецидивов.

Ученые обнаружили, что для MES-клеток характерно нарушение транспорта железа между митохондриями и лизосомами — органеллами, ответственными за хранение и утилизацию железа в клетках. Кроме того, был выявлен молекулярный механизм транспортировки железа между данными органеллами.

По словам Франчески Риццолло, первого автора исследования, нарушение транспорта железа происходит в результате снижения активности фермента BDH2, вырабатывающего молекулу, которая выполняет захват и транспорт железа в митохондрии.

Снижение уровня BDH2 способствует накоплению железа в лизосомах и поддержанию инвазивного фенотипа опухоли. Вместе с тем данный процесс становится причиной ферроптоза — железозависимой гибели MES-клеток.

Ученые подтвердили, что восстановление уровня BDH2 в MES-клетках способствует восстановлению транспорта железа, активации митохондрий и снижению чувствительности к ферроптозу при циркуляции клеток меланомы в кровотоке.