С нов метод учените са лишили клетките на рака на мозъка от способността им да оцеляват.

Когато изключите спирачките на състезателна кола, тя бързо катастрофира. Д-р Барак Ротблат иска да направи нещо подобно с раковите клетки на мозъка: да изключи способността им да оцеляват, когато глюкозата е изчерпана. Той се стреми да ускори растежа 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 студенти и съавторът-водещ изследовател Габриел Лепривие от Института по невропатология към Университетската болница Дюселдорф публикуваха своите открития миналата седмица в списанието Nature Communications.

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

Ако раковите клетки са изцяло фокусирани върху бързото си размножаване, те би трябвало да са по-зависими от глюкозата, отколкото нормалните клетки. Ами ако обаче техният абсолютен приоритет е оцеляването, а не експоненциалният растеж? Тогава задействането на растежа, когато глюкозата е в недостиг, може да доведе до изчерпване на енергията на клетката и нейната смърт.

Перспективи за персонализирана медицина

„Това е вълнуващо откритие, което направихме след десетилетие изследвания“, обяснява д-р Ротблат. „Можем да се насочим изключително към раковите клетки, без да засягаме нормалните клетки, което ще бъде важна стъпка към персонализирана медицина и терапии, които заобикалят здравите клетки по същия начин, както химиотерапията и лъчетерапията.“

„Нашето откритие за глюкозния глад и ролята на антиоксидантите отваря терапевтичен прозорец за разработването на молекула, която би могла да лекува глиом (рак на мозъка)“, добавя той. Такъв терапевтичен агент би могъл да се прилага и при други видове рак.

Изследване и неговите резултати

Ротблат и неговите ученици, д-р Тал Леви и д-р Хаула Аласад, започнали с идеята, че клетките регулират растежа си въз основа на наличната енергия. Когато енергията е в изобилие, клетките натрупват мазнини и синтезират много протеини, за да съхраняват енергия и да растат. Когато енергията е ограничена, те трябва да спрат този процес, за да избегнат изчерпването на енергията.

Туморите обикновено са в състояние на глюкозен глад. Изследователите са започнали да търсят молекулярни спирачки, които позволяват на раковите клетки да оцелеят при глюкозен дефицит. Ако те могат да бъдат изключени, туморът ще умре, а нормалните клетки, които не са лишени от глюкоза, ще останат невредими.

MTOR път и ролята на 4EBP1

Ротблат и екипът му са изследвали пътя mTOR (target of rapamycin при бозайници), който е снабден с протеини, измерващи енергийното състояние на клетката и регулиращи нейния растеж. Те са открили, че протеин в пътя mTOR, известен като 4EBP1, който инхибира синтеза на протеини, когато енергийните нива спадат, е от съществено значение за оцеляването на човешки, миши и дори дрождеви клетки, когато са лишени от глюкоза.

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

Разработване на ново лечение

Д-р Ротблат сега работи с BGN Technologies и Националния институт по биотехнологии в Негев, за да разработи молекула, която ще блокира 4EBP1, карайки туморните клетки, лишени от глюкоза, да продължат да синтезират мазнини и да изчерпват ресурсите си, когато глюкозата е изчерпана.