Przełom w walce z rakiem: nowatorskie podejście może „zagłodzić” guzy na śmierć
Naukowcy opracowują obecnie nową metodę skuteczniejszego zwalczania raka. Ich strategia „głodzi” guzy, pozbawiając je głównego składnika odżywczego, którego potrzebują do wzrostu i rozprzestrzeniania się.
Glutamina to aminokwas, który występuje w dużych ilościach w naszym organizmie, zwłaszcza we krwi i tkance kostnej. Jego główną rolą jest podtrzymywanie syntezy białek w komórkach.
Niestety, glutamina jest również kluczowym składnikiem odżywczym dla wielu typów guzów nowotworowych, które mają tendencję do „konsumowania” większej ilości tego aminokwasu, ponieważ ich komórki dzielą się szybciej.
Dlatego właśnie badano możliwość blokowania dostępu komórek rakowych do glutaminy jako nowe podejście terapeutyczne w leczeniu raka.
Charlesowi Manningowi i kilku innym badaczom z Vanderbilt Center for Molecular Probes na Vanderbilt University w Nashville w stanie TN udało się teraz w przełomowym posunięciu zatrzymać wzrost guza nowotworowego.
Aby to zrobić, użyli eksperymentalnego związku o nazwie V-9302, aby zablokować wchłanianie lub wchłanianie glutaminy przez komórki rakowe. Odkrycia naukowców zostały opublikowane w tym tygodniu w czasopiśmie Nature Medicine.
„Komórki rakowe wykazują wyjątkowe wymagania metaboliczne, które odróżniają je biologicznie od innych zdrowych komórek. Specyfika metaboliczna komórek nowotworowych daje nam bogate możliwości analizowania chemii, radiochemii i obrazowania molekularnego w celu odkrywania nowych metod diagnostyki raka, a także potencjalnych terapii ”.
Charles Manning
Nowy związek hamuje nośnik glutaminy
Naukowcy wyjaśniają, że glutamina jest przenoszona przez organizm i „karmiona” komórkami nowotworowymi za pośrednictwem transportera aminokwasów ASCT2, rodzaju białka.
„Podwyższone poziomy ASCT2 zostały powiązane ze słabą przeżywalnością w przypadku wielu nowotworów u ludzi, w tym płuc, piersi i okrężnicy” - zauważają naukowcy we wprowadzeniu.
Jednak badania, w których udało się wyciszyć gen kodujący ASCT2 - gen SLC1A5 - zdołały zahamować wzrost guzów nowotworowych.
Zachęceni tą wiedzą Manning i współpracownicy przystąpili do zaprojektowania szczególnie silnego inhibitora ASCT2, związku V-9302. Naukowcy przetestowali związek na komórkach nowotworowych wyhodowanych u myszy, a także na liniach komórek rakowych opracowanych w laboratorium in vitro.
Inhibitor transportera aminokwasów zdołał zahamować wzrost komórek rakowych i osłabić ich zdolność do rozprzestrzeniania się poprzez „pobudzanie” stresu oksydacyjnego komórek rakowych, prowadząc do ich ostatecznej śmierci.
„Wyniki te nie tylko ilustrują obiecujący charakter wiodącego związku V-9302, ale także potwierdzają koncepcję, że antagonizowanie [zakłócania] metabolizmu glutaminy na poziomie transportera stanowi potencjalnie realne podejście w precyzyjnej medycynie nowotworowej” - podsumowują naukowcy w swoim artykule.
Innowacje w obrazowaniu PET na horyzoncie
Jednocześnie autorzy zauważają, że aby leczyć pacjentów z nowotworami, których wzrost i rozprzestrzenianie się zależy od glutaminy, w przyszłości „ta nowa klasa inhibitorów będzie wymagała zweryfikowanych biomarkerów”.
Oznacza to, że naukowcy będą musieli opracować sposób, w jaki będą mogli określić, jak skutecznie inhibitor działa na białko lub jak mało glutaminy dociera ostatecznie do komórek rakowych. Dzieje się tak, ponieważ produkcja ACST2 i jej działalność mogą być różne dla każdej osoby.
Aby rozwiązać ten problem, Manning i zespół sugerują użycie znaczników pozytonowej tomografii emisyjnej (PET), które będą wykrywać guzy nowotworowe poprzez wykrywanie jakiegokolwiek wzrostu tempa metabolizmu glutaminy, który będzie wyższy w porównaniu z normalnymi, zdrowymi komórkami w organizmie.
Vanderbilt Center for Molecular Probes prowadzi obecnie pięć badań klinicznych, których celem jest przetestowanie skuteczności 18F-FSPG, nowego radiofarmaceutyku - czyli radioaktywnego leku używanego w skanach PET - w śledzeniu różnych typów guzów nowotworowych, w tym płuc, wątroby, rak jajnika i okrężnicy.
Manning i zespół prowadzą również testy 11C-Glutaminy, metabolicznego wskaźnika glutaminy. Ponadto naukowcy mogą użyć znacznika molekularnego, aby potwierdzić, czy inhibitor białka faktycznie osiąga swój cel.
„Czy nie byłoby to prowokacyjne”, pyta Manning, „gdybyśmy mogli wykonać znacznik do obrazowania PET w oparciu o pewien lek, który pomógłby nam przewidzieć, które guzy będą gromadzić lek, a zatem będą klinicznie na niego podatne?”
„To jest istota„ wizualizowanej ”precyzyjnej medycyny przeciwnowotworowej” - zachwyca się.
