Η βιταμίνη που μπορεί να σταματήσει τα καρκινικά κύτταρα
Όλα τα κύτταρα πρέπει να προσαρμόζονται στις αλλαγές της διαθεσιμότητας θρεπτικών συστατικών για να επιβιώσουν. Ωστόσο, ορισμένα κύτταρα γίνονται ιδιαίτερα εξαρτημένα από τη γλουταμίνη, ένα αμινοξύ που παίζει σημαντικό ρόλο στον μεταβολισμό. Η γλουταμίνη παρέχει απαραίτητα στοιχεία για την κατασκευή πρωτεϊνών και DNA, και χωρίς αυτήν, τα κύτταρα δεν μπορούν να συνεχίσουν να αναπτύσσονται και να διαιρούνται.
Τα καρκινικά κύτταρα αποτελούν κύριο παράδειγμα. Πολλοί όγκοι παρουσιάζουν αυτό που οι επιστήμονες ονομάζουν “εθισμό στη γλουταμίνη”, δηλαδή εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από αυτό το θρεπτικό συστατικό. Αν και αυτή η εξάρτηση θεωρείται αδυναμία, πολλοί καρκίνοι βρίσκουν τρόπους να την παρακάμψουν. Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Molecular Cell, μια ομάδα με επικεφαλής την Alexis Jourdain, βοηθό καθηγήτρια στο Τμήμα Ανοσοβιολογίας (DIB) της Σχολής Βιολογίας και Ιατρικής (FBM) του Unil, ρίχνει νέο φως στις κυτταρικές διεργασίες πίσω από αυτήν την προσαρμοστικότητα.
Πώς η Πυροσταφυλική και η Βιταμίνη Β7 Διατηρούν την Ανάπτυξη των Κυττάρων
Η έρευνα, με επικεφαλής την Δρ. Miriam Lisci, μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο εργαστήριο της καθηγήτριας Jourdain, επικεντρώθηκε σε μόρια πλούσια σε άνθρακα, ιδιαίτερα στην πυροσταφυλική. Αυτά τα μόρια μπορούν να επιτρέψουν στα κύτταρα να συνεχίσουν να διαιρούνται ακόμη και όταν η γλουταμίνη είναι σπάνια.
Η ομάδα διαπίστωσε ότι αυτή η διαδικασία εξαρτάται από ένα μιτοχονδριακό ένζυμο που ονομάζεται πυροσταφυλική καρβοξυλάση. Αυτό το ένζυμο απαιτεί τη βιταμίνη Β7 (ή βιοτίνη) για να λειτουργήσει. Όταν η βιταμίνη Β7 δεν είναι διαθέσιμη, το ένζυμο σταματά να λειτουργεί και η κυτταρική ανάπτυξη φτάνει σε αδιέξοδο. Με αυτόν τον τρόπο, η βιοτίνη λειτουργεί ως “μεταβολική άδεια”, επιτρέποντας στην πυροσταφυλική να τροφοδοτήσει το ενεργειακό σύστημα του κυττάρου και να αντισταθμίσει την έλλειψη γλουταμίνης.
Μεταλλάξεις στο Γονίδιο FBXW7 Αυξάνουν την Ευπάθεια στον Καρκίνο
Η μελέτη αποκάλυψε επίσης έναν νέο ρόλο για το FBXW7, ένα γονίδιο που συχνά συνδέεται με τον καρκίνο. “Όταν το FBXW7 μεταλλάσσεται – μια κατάσταση που είναι συχνή σε ορισμένους καρκίνους – η πυροσταφυλική καρβοξυλάση εξαφανίζεται μερικώς, η πυροσταφυλική δεν μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά και τα κύτταρα γίνονται εξαρτημένα από τη γλουταμίνη”, εξηγεί η Miriam Lisci, πρώτη συγγραφέας του άρθρου.
Οι ερευνητές απέδειξαν ότι συγκεκριμένες μεταλλάξεις του FBXW7 που βρίσκονται σε ασθενείς μπορούν να προκαλέσουν άμεσα αυτήν την αυξημένη εξάρτηση στη γλουταμίνη. Αυτά τα ευρήματα έγιναν δυνατά μέσω συνεργασιών με τις πλατφόρμες μεταβολομικής και πρωτεομικής της FBM, καθώς και με την ομάδα του καθηγητή Owen Skinner στο Northeastern University στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Γιατί Αποτυγχάνουν Ορισμένες Θεραπείες Καρκίνου και τι Ακολουθεί
Τα ευρήματα βοηθούν επίσης να εξηγηθεί γιατί οι θεραπείες που στοχεύουν στο μπλοκάρισμα της γλουταμίνης δεν είναι πάντα επιτυχείς. Τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να αλλάξουν σε εναλλακτικές μεταβολικές οδούς για να επιβιώσουν.
“Μακροπρόθεσμα, αυτή η έρευνα ανοίγει νέους δρόμους για την καλύτερη κατανόηση των μεταβολικών ευπαθειών των καρκίνων και για τον σχεδιασμό καινοτόμων θεραπευτικών στρατηγικών που λαμβάνουν υπόψη τη μεγάλη μεταβολική ευελιξία των καρκινικών κυττάρων, ιδίως στοχεύοντας ταυτόχρονα σε πολλαπλές μεταβολικές οδούς”, καταλήγει η Alexis Jourdain, ανώτερη συγγραφέας της μελέτης.