Oamenii de știință au deposedat celulele canceroase ale creierului de capacitatea lor de a supraviețui cu ajutorul unei noi metode

Când oprești frânele la o mașină de curse, aceasta se prăbușește rapid. Dr. Barak Rotblat vrea să facă ceva similar cu celulele canceroase cerebrale: să le oprească capacitatea de a supraviețui atunci când glucoza este epuizată. El își propune să accelereze celulele tumorale, astfel încât acestea să moară la fel de repede. Această nouă abordare a tratării cancerului cerebral se bazează pe un deceniu de cercetări în laboratorul său.

Noi descoperiri

Dr. Rotblat, studenții săi și co-cercetătorul principal Gabriel Leprivier de la Institutul de Neuropatologie al Spitalului Universitar Düsseldorf și-au publicat descoperirile săptămâna trecută în revista Nature Communications.

Până acum, se credea că celulele canceroase erau destinate în principal creșterii și reproducerii rapide. Cu toate acestea, s-a demonstrat că tumorile au mai puțină glucoză decât țesuturile normale.

Dacă celulele canceroase sunt concentrate complet pe reproducerea rapidă, acestea ar trebui să fie mai dependente de glucoză decât celulele normale. Totuși, ce se întâmplă dacă prioritatea lor absolută este supraviețuirea, nu creșterea exponențială? Atunci declanșarea creșterii atunci când glucoza este insuficientă ar putea duce la epuizarea energiei celulei și la moartea acesteia.

Perspective pentru medicina personalizată

„Aceasta este o descoperire interesantă pe care am făcut-o după un deceniu de cercetări”, explică Dr. Rotblat. „Putem viza exclusiv celulele canceroase fără a afecta celulele normale, ceea ce va fi un pas important către medicina personalizată și terapii care ocolesc celulele sănătoase în același mod în care o fac chimioterapia și radiațiile.”

„Descoperirea noastră privind privarea de glucoză și rolul antioxidanților deschide o fereastră terapeutică pentru dezvoltarea unei molecule care ar putea trata gliomul (cancerul cerebral)”, adaugă el. Un astfel de agent terapeutic ar putea fi aplicat și altor tipuri de cancer.

Cercetarea și rezultatele acesteia

Rotblat și studenții săi, Dr. Tal Levy și Dr. Haula Alasad, au început prin a considera că celulele își reglează creșterea pe baza energiei disponibile. Atunci când energia este abundentă, celulele acumulează grăsimi și sintetizează o mulțime de proteine pentru a stoca energie și a crește. Atunci când energia este limitată, acestea trebuie să oprească acest proces pentru a evita să rămână fără energie.

Tumorile se află, în general, într-o stare de privare de glucoză. Cercetătorii au început să caute frâne moleculare care să permită celulelor canceroase să supraviețuiască într-un deficit de glucoză. Dacă acestea pot fi oprite, tumora va muri, iar celulele normale care nu sunt private de glucoză vor rămâne nevătămate.

Calea MTOR și rolul 4EBP1

Rotblat și echipa sa au studiat calea mTOR (ținta rapamicinei la mamifere), care este echipată cu proteine care măsoară starea energetică a unei celule și îi reglează creșterea. Ei au descoperit că o proteină din calea mTOR, cunoscută sub numele de 4EBP1, care inhibă sinteza proteinelor atunci când nivelurile de energie scad, este esențială pentru supraviețuirea celulelor umane, de șoarece și chiar de drojdie atunci când sunt private de glucoză.

Ei au demonstrat că 4EBP1 face acest lucru prin reglarea negativă a nivelurilor unei enzime cheie în calea sintezei acizilor grași, ACC1. Acest mecanism este utilizat de celulele canceroase, în special de celulele canceroase cerebrale, pentru a supraviețui în țesutul tumoral și 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 să sintetizeze grăsimi și să își epuizeze resursele atunci când glucoza este epuizată.