Znanstveniki so z novo metodo odvzeli sposobnost preživetja celicam možganskega raka.

Ko izklopite zavore na dirkalniku, se ta hitro zaleti. Dr. Barak Rotblat želi narediti nekaj podobnega z možganskimi rakavimi celicami: izklopiti njihovo sposobnost preživetja, ko je glukoze v krvi malo. Njegov cilj je pospešiti rast tumorskih celic, da bodo prav tako hitro umrle. Ta novi pristop k zdravljenju možganskega raka temelji na desetletju raziskav v njegovem laboratoriju.

Nova odkritja

Dr. Rotblat, njegovi študenti in sovodilni raziskovalec Gabriel Leprivier z Inštituta za nevropatologijo Univerzitetne bolnišnice Düsseldorf so svoje ugotovitve objavili prejšnji teden v reviji Nature Communications.

Do sedaj je veljalo prepričanje, da so rakave celice namenjene predvsem rasti in hitremu razmnoževanju. Vendar pa se je izkazalo, da imajo tumorji manj glukoze kot normalna tkiva.

Če so rakave celice popolnoma osredotočene na hitro razmnoževanje, bi morale biti bolj odvisne od glukoze kot normalne celice. Kaj pa, če je njihova absolutna prioriteta preživetje in ne eksponentna rast? Potem bi sprožanje rasti, ko je glukoze primanjkuje, lahko povzročilo, da celici zmanjka energije in umre.

Možnosti za personalizirano medicino

»To je vznemirljivo odkritje, ki smo ga naredili po desetletju raziskav,« pojasnjuje dr. Rotblat. »Ciljamo lahko izključno na rakave celice, ne da bi pri tem vplivali na normalne celice, kar bo pomemben korak k personalizirani medicini in terapijam, ki zaobidejo zdrave celice na enak način kot kemoterapija in obsevanje.«

»Naše odkritje stradanja zaradi glukoze in vloge antioksidantov odpira terapevtsko okno za razvoj molekule, ki bi lahko zdravila gliom (raka možganov),« dodaja. Takšno terapevtsko sredstvo bi se lahko uporabljalo tudi pri drugih vrstah raka.

Raziskava in njeni rezultati

Rotblat in njegova študenta, dr. Tal Levy in dr. Haula Alasad, so začeli z razmišljanjem, da celice uravnavajo svojo rast glede na razpoložljivo energijo. Ko je energije v izobilju, celice kopičijo maščobe in sintetizirajo veliko beljakovin za shranjevanje energije in rast. Ko je energije malo, morajo ta proces ustaviti, da jim ne zmanjka energije.

Tumorji so običajno v stanju pomanjkanja glukoze. Raziskovalci so začeli iskati molekularne zavore, ki rakavim celicam omogočajo preživetje v primeru pomanjkanja glukoze. Če jih je mogoče izklopiti, bo tumor umrl, normalne celice, ki jim ne primanjkuje glukoze, pa bodo ostale nepoškodovane.

Pot MTOR in vloga 4EBP1

Rotblat in njegova ekipa sta preučevala pot mTOR (sesalska tarča rapamicina), ki je opremljena z beljakovinami, ki merijo energijsko stanje celice in uravnavajo njeno rast. Ugotovili so, da je beljakovina v poti mTOR, znana kot 4EBP1, ki zavira sintezo beljakovin, ko raven energije pade, bistvena za preživetje človeških, mišjih in celo kvasnih celic, ko jim primanjkuje glukoze.

Dokazali so, da 4EBP1 to počne z negativno regulacijo ravni ključnega encima v poti sinteze maščobnih kislin, ACC1. Ta mehanizem uporabljajo rakave celice, zlasti možganske rakave celice, za preživetje v tumorskem tkivu in ustvarjanje agresivnih tumorjev.

Razvoj novega zdravljenja

Dr. Rotblat zdaj sodeluje z BGN Technologies in Nacionalnim inštitutom za biotehnologijo v Negevu pri razvoju molekule, ki bo blokirala 4EBP1, zaradi česar bodo tumorske celice, ki jim primanjkuje glukoze, še naprej sintetizirale maščobe in izčrpavale svoje vire, ko je glukoze malo.