Oamenii de știință au privat celulele canceroase ale creierului de capacitatea de a supraviețui folosind o nouă metodă

Când frânele unei mașini de curse sunt întrerupte, aceasta se prăbușește rapid. Dr. Barak Rotblat vrea să facă ceva asemănător cu celulele canceroase ale creierului: dezactivarea capacității lor de a supraviețui lipsei de glucoză. Acesta își propune să accelereze activitatea celulelor tumorale, astfel încât acestea să moară la fel de repede. Această nouă abordare pentru tratarea cancerului de creier se bazează pe un deceniu de cercetări în laboratorul său.

Noi descoperiri

Dr. Rotblat, studenții săi și co-investigatorul principal Gabriel Leprivier de la Institutul de Neuropatologie de la Spitalul Universitar Düsseldorf și-au publicat concluziile săptămâna trecută în revista Nature Communications.

Până acum, se credea că celulele canceroase se concentrau în primul rând pe creșterea și reproducerea rapidă. Cu toate acestea, s-a demonstrat că tumorile au mai puțină glucoză decât țesuturile normale.

Dacă celulele canceroase se concentrează în întregime pe proliferarea rapidă, atunci ar trebui să fie mai dependente de glucoză decât celulele normale. Cu toate acestea, ce se întâmplă dacă prioritatea lor absolută este supraviețuirea, mai degrabă decât creșterea exponențială? Apoi, începerea creșterii cu o lipsă de glucoză poate duce la epuizarea celulei de energie și la moarte.

Perspective pentru medicina personalizată

„Aceasta este o descoperire interesantă la care am ajuns după un deceniu de cercetări”, explică dr. Rotblat. „Putem viza celulele canceroase exclusiv, fără a afecta celulele normale, ceea ce va fi un pas important înainte către medicină și terapii personalizate care nu afectează celulele sănătoase în același mod ca chimioterapia și radiațiile.”

„Descoperirea noastră a postului cu glucoză și a rolului antioxidanților deschide o fereastră terapeutică pentru crearea unei molecule care ar putea trata gliomul (cancerul creierului)", adaugă el. Un astfel de agent terapeutic poate fi aplicabil și altor tipuri de cancer.

Cercetarea și rezultatele acesteia

Rotblat și studenții săi, Dr. Tal Levy și Dr. Khaula Alasad, au început prin a analiza modul în care celulele își reglează creșterea pe baza energiei disponibile. Când există suficientă energie, celulele stochează grăsimi și sintetizează o mulțime de proteine pentru a stoca energie și a crește. Când energia este limitată, ei trebuie să oprească acest proces pentru a nu-și epuiza resursele.

Tumorile sunt în principal într-o stare de deficit de glucoză. Cercetătorii au început să caute frâne moleculare care să permită celulelor canceroase să supraviețuiască deficienței de glucoză. Dacă pot fi oprite, tumora va muri, iar celulele obișnuite care nu duc lipsă de glucoză vor rămâne nedeteriorate.

Calea mTOR și rolul lui 4EBP1

Rotblat și echipa sa au studiat calea mTOR (ținta mamiferelor a rapamicinei), care conține proteine care simt starea energetică a celulei și reglează creșterea acesteia. Ei au descoperit că o proteină din calea mTOR cunoscută sub numele de 4EBP1, care inhibă sinteza proteinelor atunci când nivelul de energie scade, este esențială pentru supraviețuirea celulelor umane, a șoarecilor și chiar a drojdiei atunci când sunt înfometate de glucoză.

Ei au demonstrat că 4EBP1 face acest lucru prin reglarea negativă a nivelurilor unei enzime cheie în calea de sinteză a acizilor grași, ACC1. Acest mecanism este folosit de celulele canceroase, în special de celulele canceroase ale creierului, pentru a supraviețui în țesutul tumoral și pentru a crea tumori agresive.

Dezvoltarea unui nou tratament

Dr. Rotblat lucrează acum cu BGN Technologies și Institutul Național de Biotehnologie din Negev pentru a dezvolta o moleculă care va bloca 4EBP1, determinând celulele tumorale lipsite de glucoză să continue sintetiza grăsimilor și să-și epuizeze resursele atunci când glucoza este deficitară.