Analiza możliwości wykorzystania ciał ketonowych i transferazy bursztynylo-CoA:3-ketokwas-CoA jako potencjalnych narzędzi w terapii raka szyjki macicy w warunkach in vitro

Abstract

Prowadzenie intensywnych badań nad nowotworami prowadzi do stworzenia nowych podejść terapeutycznych, a także modyfikacji już istniejących, głównie w celu zredukowania występujących efektów ubocznych. Coraz częściej podkreśla się także rolę diety jako istotnego czynnika wspomagającego leczenie pacjenta. Badania metabolizmu komórek nowotworowych wykazały zwiększone zużycie glukozy przy równoczesnym utrzymywaniu glikolizy na wyższym poziomie w porównaniu do komórek prawidłowych. Na podstawie tej obserwacji rozpoczęto rozważania nad możliwym ograniczeniem, a nawet całkowitym wyeliminowaniem glukozy z diety pacjentów onkologicznych jako potencjalnej formy terapii wspomagającej, i zastąpienie węglowodanów alternatywnym źródłem energii – ciałami ketonowymi. Ciała ketonowe (aceton, kwas acetylooctowy oraz kwas β-hydroksymasłowy) to grupa metabolitów wykorzystywanych przez organy o dużym zapotrzebowaniu energetycznym, takie jak mózg, serce czy mięśnie szkieletowe. Katabolizm ciał ketonowych scentralizowany jest wokół transferazy bursztynylo-CoA:3-ketokwas-CoA (SCOT, ang. succinyl-CoA:3-ketoacid-CoA transferase) produkowanej przez gen OXCT1 i ograniczającej prędkość ketolizy. Głównym celem badań w niniejszej pracy doktorskiej była analiza roli genu OXCT1 oraz produkowanego przez niego białka – SCOT – w regulacji potencjału metastatycznego komórek raka szyjki macicy HeLa. Dokonano tego poprzez charakterystykę komórek HeLa z wyciszoną monoallelicznie i biallelicznie ekspresją genu OXCT1 i nadekspresją genu OXCT1 w aspekcie potencjału proliferacyjnego, zdolności migracyjnych i inwazyjnych oraz przejścia epitelialno-mezenchymalnego. Ponadto, podjęto próbę przestawienia niemodyfikowanych komórek HeLa na wykorzystywanie ciał ketonowych zamiast glukozy jako źródła energii oraz przeprowadzono analizę wpływu ciał ketonowych na komórki HeLa w zmiennych warunkach glikemicznych. Dodatkowo, zbadano wpływ ciał ketonowych na wybrane modyfikacje potranslacyjne komórek HeLa. Otrzymane wyniki badań pozwoliły na sformułowanie wniosku, iż gen OXCT1 może stanowić potencjalne narzędzie do rozwoju nowych terapii raka szyjki macicy.