Vedci novou metódou zbavili bunky rakoviny mozgu schopnosti prežiť

Keď vypnete brzdy na pretekárskom aute, rýchlo havaruje. Dr. Barak Rotblat chce urobiť niečo podobné s rakovinovými bunkami mozgu: vypnúť ich schopnosť prežiť, keď je glukóza vyčerpaná. Jeho cieľom je urýchliť rast nádorových buniek, aby rovnako rýchlo zomreli. Tento nový prístup k liečbe rakoviny mozgu je založený na desaťročí výskumu v jeho laboratóriu.

Nové objavy

Dr. Rotblat, jeho študenti a vedúci výskumník Gabriel Leprivier z Neuropatologického ústavu Univerzitnej nemocnice v Düsseldorfe publikovali svoje zistenia minulý týždeň v časopise Nature Communications.

Doteraz sa predpokladalo, že rakovinové bunky sú primárne zamerané na rast a rýchlu reprodukciu. Ukázalo sa však, že nádory majú menej glukózy ako normálne tkanivá.

Ak sa rakovinové bunky úplne zameriavajú na rýchlu reprodukciu, mali by byť viac závislé od glukózy ako normálne bunky. Čo ak je však ich absolútnou prioritou prežitie, nie exponenciálny rast? Potom spustenie rastu, keď je glukózy málo, môže spôsobiť, že bunke dôjde energia a zomrie.

Perspektívy personalizovanej medicíny

„Toto je vzrušujúci objav, ktorý sme urobili po desiatich rokoch výskumu,“ vysvetľuje Dr. Rotblat. „Dokážeme sa zamerať výlučne na rakovinové bunky bez ovplyvnenia normálnych buniek, čo bude dôležitým krokom k personalizovanej medicíne a terapiám, ktoré obchádzajú zdravé bunky rovnakým spôsobom ako chemoterapia a ožarovanie.“

„Náš objav glukózového hladovania a úlohy antioxidantov otvára terapeutické okno pre vývoj molekuly, ktorá by mohla liečiť glióm (rakovinu mozgu),“ dodáva. Takéto terapeutické činidlo by sa mohlo použiť aj pri iných typoch rakoviny.

Výskum a jeho výsledky

Rotblat a jeho študenti, Dr. Tal Levy a Dr. Haula Alasad, začali úvahou, že bunky regulujú svoj rast na základe dostupnej energie. Keď je energie dostatok, bunky hromadia tuk a syntetizujú veľa bielkovín na ukladanie energie a rast. Keď je energia obmedzená, musia tento proces zastaviť, aby sa vyhli vyčerpaniu energie.

Nádory sú vo všeobecnosti v stave glukózového hladovania. Výskumníci začali hľadať molekulárne brzdy, ktoré umožňujú rakovinovým bunkám prežiť pri nedostatku glukózy. Ak sa ich podarí vypnúť, nádor odumrie a normálne bunky, ktoré nemajú nedostatok glukózy, zostanú nepoškodené.

Dráha MTOR a úloha 4EBP1

Rotblat a jeho tím študovali dráhu mTOR (cicavčí cieľ rapamycínu), ktorá je vybavená proteínmi, ktoré merajú energetický stav bunky a regulujú jej rast. Zistili, že proteín v dráhe mTOR známy ako 4EBP1, ktorý inhibuje syntézu bielkovín pri poklese energetických hladín, je nevyhnutný pre prežitie ľudských, myších a dokonca aj kvasinkových buniek pri nedostatku glukózy.

Preukázali, že 4EBP1 to robí negatívnou reguláciou hladín kľúčového enzýmu v dráhe syntézy mastných kyselín, ACC1. Tento mechanizmus využívajú rakovinové bunky, najmä bunky rakoviny mozgu, na prežitie v nádorovom tkanive a vytvorenie agresívnych nádorov.

Vývoj novej liečby

Dr. Rotblat teraz spolupracuje so spoločnosťou BGN Technologies a Národným biotechnologickým inštitútom v Negeve na vývoji molekuly, ktorá bude blokovať 4EBP1, čo spôsobí, že nádorové bunky s nedostatkom glukózy budú pokračovať v syntéze tukov a vyčerpávajú svoje zdroje, keď sa vyčerpá glukóza.