Východiska: Při vzniku a vývoji nádoru dochází k adaptaci řady buněčných funkcí novým potřebám transformované buňky a k podstatným změnám dochází i v mitochondriích. Tato organela je částečně odstavena z energetického metabolizmu a nádorové buňky tak získávají významný podíl energie z glykolýzy i v aerobním prostředí. Mitochondrie je však intenzivně využívána k produkci metabolitů potřebných pro růst a proliferaci. Mutace a změny v expresi enzymů citrátového cyklu mohou navíc přímo přispívat k nádorové transformaci produkcí onkometabolitů. Apoptotická dráha, ve které hrají mitochondrie důležitou roli, je přerušena a buňka neodpovídá na signalizaci vedoucí k programované buněčné smrti. Tyto rozdíly ve fungování mitochondriálních procesů mezi zdravými a nádorovými buňkami vedly k myšlence cílit protinádorovou terapii na tuto organelu. Doposud se podařilo identifikovat řadu enzymů, signálních molekul a membránových přenašečů, které by mohly být pro vývoj terapie vhodnými cíli. Přestože výzkum v této oblasti probíhá již delší dobu, teprve v posledních letech byla úspěšně testována a schválena první léčiva pro klinickou praxi. Nová léčiva venetoklax a enasidenib jsou příkladem dvou odlišných přístupů, venetoklax cílí na apoptotickou dráhu a enasidenib na metabolické procesy. Obě látky však dokazují, že cílení na mitochondriální procesy je využitelné v terapii nádorových onemocnění. Cíl: Cílem této práce je poskytnout přehled o vývoji protinádorových léčiv zacílených na mitochondriální procesy. Práce se věnuje několika hlavním oblastem vývoje, v rámci kterých jsou zmíněny uplatňované výzkumné strategie. Popisuje buněčné komponenty, které jsou studovány jako vhodné cíle a také látky, které jsou potenciálně využitelné nebo již schválené pro použití v terapii nádorových onemocnění.

Background: During tumor initiation and progress, cellular functions adapt to the new needs of the transformed cells and mitochondrial processes are also affected. Mitochondria are less extensively used for supplying cells with energy; rather, cancer cells utilize glycolysis to a much greater extent, even under aerobic conditions. Mitochondria produce metabolites required for cellular growth and proliferation. Mutations and alterations in gene expression of citrate cycle enzymes can directly contribute to transformation through the production of oncometabolites. The apoptotic pathway in which mitochondria play a critical role is disrupted in cancer cells, resulting in cells that do not respond to programmed cell death signaling. These differences between mitochondrial processes in healthy and diseased cells suggest they could be used in mitochondria-targeted therapies. To date, many potential molecular targets have been identified, including enzymes, signaling molecules, and membrane transporters. Even though this field has been studied for years, the first drugs, venetoclax and enasidenib, were only approved in the last two years and are the result of two different research approaches. Venetoclax targets the apoptotic pathway and enasidenib targets metabolic processes. The discovery of these two compounds demonstrates that it is possible to develop mitochondria-targeted cancer treatments. Purpose: The purpose of this article is to provide an overview of research in the field of mitochondria-targeting therapies for cancer. The main areas of research and the main approaches for treatment development are summarized. Cellular components studied as potential targets for therapy and compounds that are considered exploitable are described, as well as already approved drugs.

Regionální centrum aplikované molekulární onkologie Masarykův onkologický ústav Brno

Mitochondrial processes in targeted cancer therapy

Citace poskytuje Crossref.org