Para saintis telah kehilangan keupayaan sel kanser otak untuk terus hidup menggunakan kaedah baru

Apabila brek kereta lumba diputuskan, ia cepat rosak. Dr Barak Rotblat mahu melakukan sesuatu yang serupa dengan sel-sel kanser otak: matikan keupayaan mereka untuk bertahan dengan kekurangan glukosa. Ia bertujuan untuk mempercepatkan kerja sel-sel tumor supaya mereka mati dengan cepat. Pendekatan baharu untuk merawat kanser otak ini dibina berdasarkan satu dekad penyelidikan di makmalnya.

Penemuan baharu

Dr. Rotblat, pelajarnya dan penyiasat 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 kanser tertumpu terutamanya pada pertumbuhan dan pembiakan pesat. Walau bagaimanapun, tumor telah ditunjukkan mempunyai kurang glukosa daripada tisu biasa.

Jika sel-sel kanser tertumpu sepenuhnya pada percambahan pesat, maka mereka seharusnya lebih bergantung kepada glukosa daripada sel normal. Walau bagaimanapun, bagaimana jika keutamaan mutlak mereka adalah kelangsungan hidup dan bukannya pertumbuhan eksponen? Kemudian memulakan pertumbuhan dengan kekurangan glukosa boleh menyebabkan sel kehabisan tenaga dan mati.

Prospek untuk ubat yang diperibadikan

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

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

Penyelidikan dan keputusannya

Rotblat dan pelajarnya, Dr. Tal Levy dan Dr. Khaula Alasad, bermula dengan mempertimbangkan cara sel mengawal pertumbuhannya berdasarkan tenaga yang ada. Apabila tenaga mencukupi, sel menyimpan lemak dan mensintesis banyak protein untuk menyimpan tenaga dan membesar. Apabila tenaga terhad, mereka mesti menghentikan proses ini supaya tidak kehabisan sumber mereka.

Tumor terutamanya dalam keadaan kekurangan glukosa. Penyelidik telah mula mencari brek molekul yang membolehkan sel-sel kanser bertahan dengan kekurangan glukosa. Jika ia boleh dimatikan, tumor akan mati, dan sel biasa yang tidak kekurangan glukosa akan kekal tidak rosak.

Laluan mTOR dan peranan 4EBP1

Rotblat dan pasukannya mengkaji laluan mTOR (sasaran mamalia rapamycin), yang mengandungi protein yang merasakan 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 kanser, terutamanya sel kanser otak, untuk bertahan dalam tisu tumor dan mencipta tumor yang agresif.

Pembangunan rawatan baharu

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 kekurangan glukosa.