นักวิทยาศาสตร์ได้ทำลายความสามารถในการอยู่รอดของเซลล์มะเร็งสมองด้วยวิธีใหม่

เมื่อคุณปิดเบรกของรถแข่ง รถจะชนอย่างรวดเร็ว ดร. Barak Rotblat ต้องการทำสิ่งที่คล้ายกันกับเซลล์มะเร็งสมอง: ปิดความสามารถในการอยู่รอดเมื่อกลูโคสหมดลง เขามุ่งหวังที่จะเร่งให้เซลล์เนื้องอกตายเร็วขึ้น แนวทางใหม่ในการรักษามะเร็งสมองนี้มาจากการวิจัยในห้องแล็บของเขาเป็นเวลากว่าทศวรรษ

การค้นพบใหม่

ดร. Rotblat และลูกศิษย์ของเขา รวมถึงนักวิจัยร่วมนำ Gabriel Leprivier จากสถาบันพยาธิวิทยาประสาทแห่งโรงพยาบาลมหาวิทยาลัย Düsseldorf ได้เผยแพร่ผลการวิจัยของพวกเขาเมื่อสัปดาห์ที่แล้วในวารสาร Nature Communications

จนกระทั่งปัจจุบัน เชื่อกันว่าเซลล์มะเร็งมีเป้าหมายหลักเพื่อการเติบโตและการแพร่พันธุ์อย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม มีการแสดงให้เห็นแล้วว่าเนื้องอกมีกลูโคสน้อยกว่าเนื้อเยื่อปกติ

หากเซลล์มะเร็งมีจุดมุ่งหมายเพื่อขยายพันธุ์อย่างรวดเร็ว เซลล์เหล่านี้จะต้องพึ่งพากลูโคสมากกว่าเซลล์ปกติ แต่จะเป็นอย่างไรหากสิ่งสำคัญที่สุดสำหรับเซลล์มะเร็งคือการอยู่รอด ไม่ใช่การเติบโตแบบทวีคูณ การกระตุ้นการเติบโตเมื่อกลูโคสมีไม่เพียงพออาจทำให้เซลล์ขาดพลังงานและตายได้

แนวโน้มของการแพทย์เฉพาะบุคคล

“นี่คือการค้นพบที่น่าตื่นเต้นที่เราได้ค้นพบหลังจากการวิจัยมานานนับทศวรรษ” ดร. ร็อตแบลตอธิบาย “เราสามารถกำหนดเป้าหมายเฉพาะเซลล์มะเร็งได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อเซลล์ปกติ ซึ่งจะเป็นก้าวสำคัญสู่การแพทย์และการบำบัดเฉพาะบุคคลที่หลีกเลี่ยงเซลล์ปกติในลักษณะเดียวกับเคมีบำบัดและการฉายรังสี”

“การค้นพบภาวะอดกลูโคสและบทบาทของสารต้านอนุมูลอิสระของเราเปิดช่องทางการรักษาสำหรับการพัฒนาโมเลกุลที่สามารถรักษามะเร็งสมองได้” เขากล่าวเสริม ตัวแทนการรักษาดังกล่าวสามารถนำไปใช้กับมะเร็งประเภทอื่นได้ด้วย

การวิจัยและผลลัพธ์

Rotblat และนักเรียนของเขา ได้แก่ ดร. Tal Levy และ ดร. Haula Alasad เริ่มต้นด้วยการพิจารณาว่าเซลล์ควบคุมการเจริญเติบโตโดยอาศัยพลังงานที่มีอยู่ เมื่อมีพลังงานมาก เซลล์จะสะสมไขมันและสังเคราะห์โปรตีนจำนวนมากเพื่อเก็บพลังงานและเติบโต เมื่อมีพลังงานจำกัด เซลล์จะต้องหยุดกระบวนการนี้เพื่อหลีกเลี่ยงการหมดพลังงาน

โดยทั่วไปเนื้องอกจะอยู่ในภาวะขาดกลูโคส นักวิจัยเริ่มมองหาเบรกระดับโมเลกุลที่ช่วยให้เซลล์มะเร็งสามารถอยู่รอดได้เมื่อขาดกลูโคส หากสามารถปิดเบรกดังกล่าวได้ เนื้องอกจะตาย และเซลล์ปกติที่ไม่ได้รับกลูโคสก็จะไม่ได้รับอันตราย

เส้นทาง MTOR และบทบาทของ 4EBP1

Rotblat และทีมของเขาศึกษาเส้นทาง mTOR (mammalian target of rapamycin) ซึ่งประกอบไปด้วยโปรตีนที่วัดสถานะพลังงานของเซลล์และควบคุมการเจริญเติบโต พวกเขาพบว่าโปรตีนในเส้นทาง mTOR ที่เรียกว่า 4EBP1 ซึ่งยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนเมื่อระดับพลังงานลดลง มีความสำคัญต่อการอยู่รอดของเซลล์มนุษย์ หนู และแม้แต่ยีสต์ เมื่อขาดกลูโคส

พวกเขาสาธิตให้เห็นว่า 4EBP1 ทำเช่นนี้โดยควบคุมระดับเอนไซม์สำคัญในเส้นทางการสังเคราะห์กรดไขมัน ACC1 ในทางลบ กลไกนี้ใช้โดยเซลล์มะเร็ง โดยเฉพาะเซลล์มะเร็งสมอง เพื่อเอาชีวิตรอดในเนื้อเยื่อเนื้องอกและสร้างเนื้องอกที่ร้ายแรง

การพัฒนาวิธีการรักษาแบบใหม่

ปัจจุบัน ดร. Rotblat กำลังทำงานร่วมกับ BGN Technologies และสถาบันเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติในเนเกฟ เพื่อพัฒนาโมเลกุลที่จะปิดกั้น 4EBP1 ส่งผลให้เซลล์เนื้องอกที่ขาดกลูโคสยังคงสังเคราะห์ไขมันต่อไปและใช้ทรัพยากรจนหมดเมื่อกลูโคสหมด