Za pomocą nowej metody naukowcy pozbawili komórki nowotworowe mózgu zdolności do przetrwania
Ostatnia recenzja: 14.06.2024
Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.
Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.
Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.
Gdy w samochodzie wyścigowym odetną hamulce, szybko ulega on awarii. Doktor Barak Rotblat chce zrobić coś podobnego z komórkami raka mózgu: wyłączyć ich zdolność do przetrwania braku glukozy. Ma na celu przyspieszenie pracy komórek nowotworowych, aby równie szybko obumierały. To nowe podejście do leczenia raka mózgu opiera się na dziesięciu latach badań prowadzonych w jego laboratorium.
Nowe odkrycia
Dr. Rotblat, jego studenci i współkierownik badania Gabriel Leprivier z Instytutu Neuropatologii Szpitala Uniwersyteckiego w Düsseldorfie opublikowali swoje odkrycia w zeszłym tygodniu w czasopiśmie Nature Communications.
Do tej pory uważano, że komórki nowotworowe skupiają się przede wszystkim na wzroście i szybkiej reprodukcji. Wykazano jednak, że nowotwory zawierają mniej glukozy niż normalne tkanki.
Jeśli komórki nowotworowe są całkowicie skupione na szybkiej proliferacji, powinny być bardziej zależne od glukozy niż normalne komórki. Co jednak, jeśli ich absolutnym priorytetem jest przetrwanie, a nie wykładniczy wzrost? Rozpoczęcie wzrostu przy braku glukozy może doprowadzić do wyczerpania się energii komórki i śmierci.
Perspektywy medycyny spersonalizowanej
„To ciekawe odkrycie, do którego doszliśmy po dziesięciu latach badań” – wyjaśnia dr Rotblat. „Możemy celować wyłącznie w komórki nowotworowe, nie wpływając na normalne komórki, co będzie ważnym krokiem naprzód w kierunku medycyny spersonalizowanej i terapii, które nie wpływają na zdrowe komórki w taki sam sposób, jak chemioterapia i radioterapia.”
„Nasze odkrycie glukozy na czczo i roli przeciwutleniaczy otwiera terapeutyczne okno na stworzenie cząsteczki, która mogłaby leczyć glejaka (raka mózgu)” – dodaje. Taki środek terapeutyczny można również zastosować w przypadku innych typów nowotworów.
Badania i ich wyniki
Rotblat i jego uczniowie, dr Tal Levy i dr Khaula Alasad, rozpoczęli od rozważenia, w jaki sposób komórki regulują swój wzrost w oparciu o dostępną energię. Kiedy jest wystarczająco dużo energii, komórki magazynują tłuszcz i syntetyzują dużo białek, aby magazynować energię i rosnąć. Kiedy energia jest ograniczona, muszą zatrzymać ten proces, aby nie wyczerpać swoich zasobów.
Nowotwory występują głównie przy niedoborze glukozy. Naukowcy rozpoczęli poszukiwania molekularnych hamulców, które pozwalają komórkom nowotworowym przetrwać niedobór glukozy. Jeśli uda się je wyłączyć, guz umrze, a zwykłe komórki, którym nie brakuje glukozy, pozostaną nieuszkodzone.
Szlak mTOR i rola 4EBP1
Rotblat i jego zespół badali szlak mTOR (ssaczy cel rapamycyny), który zawiera białka wykrywające stan energetyczny komórki i regulujące jej wzrost. Odkryli, że białko w szlaku mTOR, znane jako 4EBP1, które hamuje syntezę białek w przypadku spadku poziomu energii, jest niezbędne do przetrwania ludzkich komórek, myszy, a nawet drożdży w przypadku braku glukozy.
Wykazali, że 4EBP1 dokonuje tego poprzez ujemną regulację poziomu kluczowego enzymu na szlaku syntezy kwasów tłuszczowych, ACC1. Mechanizm ten jest wykorzystywany przez komórki nowotworowe, zwłaszcza komórki raka mózgu, do przetrwania w tkance nowotworowej i tworzenia agresywnych nowotworów.
Opracowanie nowego leczenia
Dr. Rotblat współpracuje obecnie z BGN Technologies i Narodowym Instytutem Biotechnologii na Negewie, aby opracować cząsteczkę, która będzie blokować 4EBP1, powodując, że komórki nowotworowe pozbawione glukozy będą kontynuować syntezę tłuszczu i wyczerpują swoje zasoby w przypadku niedoboru glukozy.