Учените са лишили мозъчните ракови клетки от способността да оцеляват, използвайки нов метод

Когато спирачките на състезателна кола откажат, тя бързо се разбива. Д-р Барак Ротблат иска да направи нещо подобно с раковите клетки на мозъка: да изключи способността им да оцеляват при липса на глюкоза. Има за цел да ускори работата на туморните клетки, така че те да умират също толкова бързо. Този нов подход за лечение на рак на мозъка се основава на десетилетие изследвания в неговата лаборатория.

Нови открития

Д-р Ротблат, неговите ученици и главният изследовател Габриел Лепривие от Института по невропатология към Университетската болница в Дюселдорф публикуваха своите открития миналата седмица в списанието Nature Communications.

Досега се смяташе, че раковите клетки са насочени предимно към растеж и бързо възпроизвеждане. Доказано е обаче, че туморите имат по-малко глюкоза от нормалните тъкани.

Ако раковите клетки са изцяло фокусирани върху бърза пролиферация, тогава те трябва да са по-зависими от глюкозата, отколкото нормалните клетки. Но какво ще стане, ако техният абсолютен приоритет е оцеляването, а не експоненциалният растеж? Тогава започването на растеж с липса на глюкоза може да доведе до изчерпване на енергията на клетката и смърт.

Перспективи за персонализирана медицина

„Това е интересно откритие, до което стигнахме след десетилетие на изследвания“, обяснява д-р Ротблат. „Можем да се насочим към раковите клетки изключително, без да засягаме нормалните клетки, което ще бъде важна стъпка напред към персонализирана медицина и терапии, които не засягат здравите клетки по същия начин, както химиотерапията и радиацията.“

„Нашето откритие на гладуването с глюкоза и ролята на антиоксидантите отваря терапевтичен прозорец за създаване на молекула, която може да лекува глиома (рак на мозъка)“, добавя той. Такова терапевтично средство може да бъде приложимо и при други видове рак.

Изследване и резултатите от него

Ротблат и неговите ученици, д-р Тал Леви и д-р Кхаула Аласад, започнаха с разглеждането на това как клетките регулират растежа си въз основа на наличната енергия. Когато има достатъчно енергия, клетките съхраняват мазнини и синтезират много протеини, за да съхраняват енергия и да растат. Когато енергията е ограничена, те трябва да спрат този процес, за да не изчерпят ресурсите си.

Туморите са главно в състояние на глюкозен дефицит. Изследователите са започнали да търсят молекулярни спирачки, които позволяват на раковите клетки да оцелеят при дефицит на глюкоза. Ако могат да бъдат изключени, туморът ще умре и обикновените клетки, на които не им липсва глюкоза, ще останат неувредени.

Пътят на mTOR и ролята на 4EBP1

Ротблат и неговият екип проучиха пътя на mTOR (мишена на рапамицин при бозайници), който съдържа протеини, които усещат енергийното състояние на клетката и регулират нейния растеж. Те откриха, че протеин в пътя на mTOR, известен като 4EBP1, който инхибира протеиновия синтез, когато енергийните нива спадат, е от съществено значение за оцеляването на човешките клетки, мишките и дори дрождите при липса на глюкоза.

Те демонстрираха, че 4EBP1 прави това чрез отрицателно регулиране на нивата на ключов ензим в пътя на синтеза на мастни киселини, ACC1. Този механизъм се използва от раковите клетки, особено мозъчните ракови клетки, за да оцелеят в туморната тъкан и да създадат агресивни тумори.

Разработване на ново лечение

Д-р Сега Rotblat работи с BGN Technologies и Националния институт по биотехнологии в Негев, за да разработи молекула, която ще блокира 4EBP1, карайки гладните за глюкоза туморни клетки да продължат да синтезират мазнини и да изчерпват ресурсите си, когато глюкозата е дефицитна.