Para saintis telah melucutkan keupayaan sel-sel kanser otak untuk terus hidup dengan kaedah baharu

Apabila anda mematikan brek pada kereta lumba, ia cepat terhempas. Dr Barak Rotblat mahu melakukan sesuatu yang serupa dengan sel kanser otak: matikan keupayaan mereka untuk terus hidup apabila glukosa habis. Dia bertujuan untuk mempercepatkan sel-sel tumor supaya mereka mati dengan cepat. Pendekatan baru untuk merawat kanser otak ini adalah berdasarkan penyelidikan sedekad di makmalnya.

Penemuan baru

Dr Rotblat, pelajarnya dan penyelidik utama bersama Gabriel Leprivier dari Institut Neuropathology di Hospital Universiti Düsseldorf menerbitkan penemuan mereka minggu lepas dalam jurnal Nature Communications.

Sehingga kini, dipercayai bahawa sel-sel kanser terutamanya bertujuan untuk pertumbuhan dan pembiakan pesat. Walau bagaimanapun, telah ditunjukkan bahawa tumor mempunyai kurang glukosa daripada tisu biasa.

Jika sel-sel kanser benar-benar tertumpu pada pembiakan dengan cepat, mereka sepatutnya lebih bergantung kepada glukosa daripada sel normal. Namun, bagaimana jika keutamaan mutlak mereka adalah kelangsungan hidup, bukan pertumbuhan eksponen? Kemudian mencetuskan pertumbuhan apabila glukosa kekurangan bekalan boleh menyebabkan sel kehabisan tenaga dan mati.

Prospek untuk perubatan peribadi

"Ini adalah penemuan menarik yang telah kami buat selepas satu dekad penyelidikan," jelas Dr. Rotblat. "Kami boleh menyasarkan sel kanser secara eksklusif tanpa menjejaskan sel normal, yang akan menjadi langkah penting ke arah perubatan dan terapi peribadi yang memintas sel sihat dengan cara yang sama seperti kemoterapi dan radiasi."

"Penemuan kami tentang kebuluran glukosa dan peranan antioksidan membuka tingkap terapeutik untuk pembangunan molekul yang boleh merawat glioma (kanser otak)," tambahnya. Ejen terapeutik sedemikian juga boleh digunakan untuk jenis kanser lain.

Penyelidikan dan hasilnya

Rotblat dan pelajarnya, Dr. Tal Levy dan Dr. Haula Alasad, bermula dengan mempertimbangkan bahawa sel mengawal pertumbuhannya berdasarkan tenaga yang ada. Apabila tenaga banyak, sel mengumpul lemak dan mensintesis banyak protein untuk menyimpan tenaga dan membesar. Apabila tenaga terhad, mereka mesti menghentikan proses ini untuk mengelakkan kehabisan tenaga.

Tumor secara amnya berada dalam keadaan kelaparan glukosa. Penyelidik telah mula mencari brek molekul yang membolehkan sel kanser bertahan dalam defisit glukosa. Jika ia boleh dimatikan, tumor akan mati, dan sel normal yang tidak kebuluran glukosa akan kekal tidak cedera.

Laluan MTOR dan peranan 4EBP1

Rotblat dan pasukannya mengkaji laluan mTOR (sasaran mamalia rapamycin), yang dilengkapi dengan protein yang mengukur keadaan tenaga sel dan mengawal pertumbuhannya. Mereka mendapati bahawa protein dalam laluan mTOR yang dikenali sebagai 4EBP1, yang menghalang sintesis protein apabila tahap tenaga menurun, adalah penting untuk kemandirian sel manusia, tikus, dan juga yis apabila kebuluran glukosa.

Mereka menunjukkan bahawa 4EBP1 melakukan ini dengan mengawal tahap negatif enzim utama dalam laluan sintesis asid lemak, ACC1. Mekanisme ini digunakan oleh sel-sel kanser, terutamanya sel-sel kanser otak, untuk bertahan dalam tisu tumor dan mencipta tumor yang agresif.

Membangunkan rawatan baru

Dr. Rotblat kini bekerjasama dengan BGN Technologies dan Institut Bioteknologi Kebangsaan di Negev untuk membangunkan molekul yang akan menyekat 4EBP1, menyebabkan sel tumor yang kebuluran glukosa terus mensintesis lemak dan menghabiskan sumbernya apabila glukosa habis.