A tudósok egy új módszerrel megfosztották az agydaganatos sejteket túlélési képességüktől

Amikor leveszed a féket egy versenyautóról, az gyorsan összeomlik. Dr. Barak Rotblat valami hasonlót szeretne tenni az agydaganat-sejtekkel: kikapcsolni a túlélési képességüket, amikor a glükóz kimerül. Célja, hogy felgyorsítsa a tumorsejteket, hogy ugyanolyan gyorsan elpusztuljanak. Az agydaganat kezelésének ez az új megközelítése egy évtizedes laboratóriumi kutatáson alapul.

Új felfedezések

Dr. Rotblat, tanítványai és a Düsseldorfi Egyetemi Kórház Neuropatológiai Intézetének társkutatója, Gabriel Leprivier a múlt héten tették közzé eredményeiket a Nature Communications folyóiratban.

Eddig azt hitték, hogy a rákos sejtek elsősorban a növekedésre és a gyors szaporodásra törekszenek. Kimutatták azonban, hogy a daganatok kevesebb glükózt tartalmaznak, mint a normál szövetek.

Ha a rákos sejtek teljes mértékben a gyors szaporodásra összpontosítanak, akkor jobban függeniük kellene a glükóztól, mint a normál sejtektől. De mi van akkor, ha az abszolút prioritásuk a túlélés, nem pedig az exponenciális növekedés? Akkor a növekedés beindítása glükózhiány esetén a sejt energiavesztését és pusztulását okozhatja.

A személyre szabott orvoslás kilátásai

„Ez egy izgalmas felfedezés, amit egy évtizedes kutatás után tettünk” – magyarázza Dr. Rotblat. „Kizárólag a rákos sejteket tudjuk célba venni anélkül, hogy a normál sejteket érintenénk, ami fontos lépés lesz a személyre szabott orvoslás és az egészséges sejteket ugyanúgy megkerülő terápiák felé, mint a kemoterápia és a sugárterápia.”

„A glükózéhezés felfedezése és az antioxidánsok szerepe terápiás ablakot nyit egy olyan molekula kifejlesztéséhez, amely képes lehet a glióma (agydaganat) kezelésére” – teszi hozzá. Egy ilyen terápiás szer más típusú rákok esetén is alkalmazható lenne.

Kutatás és eredményei

Rotblat és tanítványai, Dr. Tal Levy és Dr. Haula Alasad, azzal a feltételezéssel kezdték, hogy a sejtek a rendelkezésre álló energia alapján szabályozzák növekedésüket. Amikor az energia bőséges, a sejtek zsírt halmoznak fel és sok fehérjét szintetizálnak az energia tárolása és a növekedés érdekében. Amikor az energia korlátozott, le kell állítaniuk ezt a folyamatot, hogy elkerüljék az energia kifogyását.

A tumorok általában glükózéhségben vannak. A kutatók elkezdték keresni azokat a molekuláris fékeket, amelyek lehetővé teszik a rákos sejtek túlélését glükózhiány esetén. Ha ezeket a fékeket ki lehet kapcsolni, a tumor elpusztul, és a glükóztól nem éhező normál sejtek sértetlenek maradnak.

MTOR útvonal és a 4EBP1 szerepe

Rotblat és csapata az mTOR (mammalian target of rapamycin) útvonalat vizsgálta, amely olyan fehérjékkel van felszerelve, amelyek mérik a sejt energiaállapotát és szabályozzák a növekedését. Megállapították, hogy az mTOR útvonalban található 4EBP1 néven ismert fehérje, amely gátolja a fehérjeszintézist, amikor az energiaszint csökken, elengedhetetlen az emberi, egér- és még az élesztősejtek túléléséhez is glükózéhség esetén.

Kimutatták, hogy a 4EBP1 ezt a zsírsavszintézis útvonal egyik kulcsfontosságú enzimének, az ACC1-nek a szintjének negatív szabályozásával éri el. Ezt a mechanizmust a rákos sejtek, különösen az agydaganatos sejtek használják a tumorszövetben való túléléshez és agresszív tumorok létrehozásához.

Új kezelés fejlesztése

Dr. Rotblat jelenleg a BGN Technologies-szal és a Negevben található Nemzeti Biotechnológiai Intézettel együttműködve fejleszt egy olyan molekulát, amely blokkolja a 4EBP1-et, aminek következtében a glükózhiányban szenvedő tumorsejtek továbbra is zsírt szintetizálnak, és a glükóz kimerülésekor kimerítik erőforrásaikat.