Совместные исследования, проведенные в Университете Кумамото (Япония), показали, что лизин-специфическая деметилаза 1 (LSD1), фермент, участвующий в экспрессии генов, вызывает индивидуальный метаболизм в зависимости от типа клеток острого миелоидного лейкоза. Известно, что раковые клетки обладают уникальной способностью метаболизировать вещества иначе, чем нормальные клетки, и эта способность считается многообещающей терапевтической мишенью. Новые результаты исследований могут способствовать безопасному и эффективному использованию ингибиторов LSD1 в качестве потенциальных противораковых агентов, а также разработке высокоспецифичных методов лечения различных типов лейкемии.

Острый миелогенный лейкоз (ОМЛ) возникает, когда гемопоэтические стволовые клетки становятся опухолями, а не дифференцируются в белые или красные кровяные тельца. Различные типы AML развиваются в зависимости от того, на какой стадии дифференциации они становятся злокачественными. Те, которые развиваются при дифференцировке в эритроциты, классифицируются как эритробластный лейкоз (EL). Хотя для некоторых форм ОМЛ были разработаны специфические для патологии целевые молекулярные методы лечения, которые улучшили результаты лечения, многие формы заболевания, включая EL, имеют высокие показатели смертности из-за отсутствия индивидуализированных методов лечения. Таким образом, желательны методы лечения, основанные на типе заболевания и молекулярной патологии.

Недавние исследования показали, что внутренняя метаболическая способность раковых клеток в значительной степени способствует образованию опухолей, метастазированию и устойчивости к лечению. Поэтому были разработаны терапевтические стратегии, нацеленные на транспорт питательных веществ и метаболические пути, активные в раковых клетках, но также было указано, что метаболические характеристики варьируются в зависимости от типа и прогрессирования рака. Метаболические характеристики ОМЛ до конца не изучены, и, в частности, не выяснены различия, зависящие от типа заболевания и их механизмов.

Подавление функции LSD1 (LSD1-KD) подавляет захват глюкозы (сахара) клетками (слева) и значительно снижает количество гемоглобин-положительных клеток (справа). Предоставлено: Elsevier.
Экспрессия генов регулируется эпигеномом. Химические модификации, такие как метилирование ДНК и метилирование гистоновых белков, вокруг которых оборачивается ДНК, действуют как маркеры для формирования эпигенома. Существует много различий в эпигеноме раковых и нормальных клеток , которые, в свою очередь, создают различия в паттернах экспрессии генов.

Ранее исследовательское сотрудничество Университета Кумамото показало, что LSD1, деметилаза, которая удаляет метильные группы из метилированных гистонов, участвует в регуляции энергетического метаболизма в различных типах клеток ( Nature Communications 2012, Cancer Research 2015, Nucleic Acids Research 2018). Поэтому они решили проверить возможность того, что LSD1 участвует в метаболической регуляции клеток AML. Хотя было показано, что ингибиторы LSD1 могут быть эффективными при лечении ОМЛ, мало что известно о различиях в эффективности в зависимости от типа заболевания. Таким образом, в этом исследовании исследователи решили сосредоточиться на метаболических различиях в зависимости от типа заболевания AML и роли LSD1.