นักวิทยาศาสตร์ได้กีดกันความสามารถในการอยู่รอดของเซลล์มะเร็งสมองโดยใช้วิธีการใหม่

เมื่อเบรกของรถแข่งถูกตัด มันจะพังอย่างรวดเร็ว ดร. บารัค ร็อตบลาต ต้องการทำสิ่งที่คล้ายกับเซลล์มะเร็งสมอง นั่นคือปิดความสามารถในการเอาตัวรอดจากการขาดกลูโคส โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อเร่งการทำงานของเซลล์มะเร็งให้ตายอย่างรวดเร็วเช่นเดียวกัน แนวทางใหม่ในการรักษามะเร็งสมองนี้สร้างขึ้นจากการวิจัยในห้องทดลองของเขาที่สั่งสมมานานร่วมทศวรรษ

การค้นพบใหม่

ดร. Rotblat นักศึกษาของเขาและนักวิจัยร่วม Gabriel Leprivier จากสถาบันประสาทพยาธิวิทยาที่โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยดุสเซลดอร์ฟตีพิมพ์ผลการวิจัยของพวกเขาเมื่อสัปดาห์ที่แล้วใน วารสาร Nature Communications

จนถึงขณะนี้ เชื่อกันว่าเซลล์มะเร็งมุ่งเน้นไปที่การเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์อย่างรวดเร็วเป็นหลัก อย่างไรก็ตาม มีการแสดงให้เห็นว่าเนื้องอกมีกลูโคสน้อยกว่าเนื้อเยื่อปกติ

หากเซลล์มะเร็งมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็ว เซลล์เหล่านั้นก็ควรจะขึ้นอยู่กับกลูโคสมากกว่าเซลล์ปกติ อย่างไรก็ตาม จะเกิดอะไรขึ้นถ้าลำดับความสำคัญที่แท้จริงของพวกเขาคือการเอาชีวิตรอดมากกว่าการเติบโตแบบทวีคูณ? จากนั้นการเริ่มเติบโตโดยขาดกลูโคสอาจทำให้เซลล์หมดพลังงานและตายได้

แนวโน้มสำหรับการแพทย์เฉพาะบุคคล

“นี่เป็นการค้นพบที่น่าสนใจที่เราพบหลังจากการค้นคว้ามานานนับทศวรรษ” ดร. Rotblat อธิบาย “เราสามารถกำหนดเป้าหมายไปที่เซลล์มะเร็งโดยเฉพาะได้ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อเซลล์ปกติ ซึ่งจะเป็นก้าวสำคัญสู่การแพทย์เฉพาะบุคคลและการรักษาที่ไม่ส่งผลกระทบต่อเซลล์ที่มีสุขภาพดีในลักษณะเดียวกับเคมีบำบัดและการฉายรังสี”

“การค้นพบการอดกลูโคสและบทบาทของสารต้านอนุมูลอิสระของเราเปิดช่องทางการรักษาสำหรับการสร้างโมเลกุลที่สามารถรักษา glioma (มะเร็งสมอง) ได้" เขากล่าวเสริม สารที่ใช้ในการรักษาดังกล่าวอาจใช้ได้กับมะเร็งประเภทอื่นด้วย

การวิจัยและผลลัพธ์

Rotblat และนักเรียนของเขา Dr. Tal Levy และ Dr. Khaula Alasad เริ่มต้นด้วยการพิจารณาว่าเซลล์ควบคุมการเจริญเติบโตตามพลังงานที่มีอยู่อย่างไร เมื่อมีพลังงานเพียงพอ เซลล์จะกักเก็บไขมันและสังเคราะห์โปรตีนจำนวนมากเพื่อกักเก็บพลังงานและเติบโต เมื่อพลังงานมีจำกัด พวกเขาจะต้องหยุดกระบวนการนี้เพื่อไม่ให้ทรัพยากรหมด

เนื้องอกส่วนใหญ่อยู่ในภาวะขาดกลูโคส นักวิจัยเริ่มมองหาเบรกระดับโมเลกุลที่ช่วยให้เซลล์มะเร็งสามารถอยู่รอดจากการขาดกลูโคสได้ หากปิดได้ เนื้องอกจะตาย และเซลล์ปกติที่ไม่ขาดกลูโคสจะยังคงไม่เสียหาย

วิถี mTOR และบทบาทของ 4EBP1

Rotblat และทีมงานของเขาได้ศึกษาวิถี mTOR (เป้าหมายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมของ rapamycin) ซึ่งประกอบด้วยโปรตีนที่รับรู้สถานะพลังงานของเซลล์และควบคุมการเจริญเติบโตของเซลล์ พวกเขาพบว่าโปรตีนในวิถี mTOR ที่เรียกว่า 4EBP1 ซึ่งยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนเมื่อระดับพลังงานลดลง เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการอยู่รอดของเซลล์ของมนุษย์ หนู และแม้กระทั่งยีสต์เมื่อขาดกลูโคส

พวกเขาแสดงให้เห็นว่า 4EBP1 ทำสิ่งนี้โดยการควบคุมระดับเชิงลบของเอนไซม์สำคัญในวิถีการสังเคราะห์กรดไขมัน ACC1 กลไกนี้ถูกใช้โดยเซลล์มะเร็ง โดยเฉพาะเซลล์มะเร็งสมอง เพื่อความอยู่รอดในเนื้อเยื่อเนื้องอกและสร้างเนื้องอกที่ลุกลาม

การพัฒนาวิธีการรักษาใหม่

ดร. ขณะนี้ Rotblat กำลังทำงานร่วมกับ BGN Technologies และสถาบันเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติใน Negev เพื่อพัฒนาโมเลกุลที่จะปิดกั้น 4EBP1 ส่งผลให้เซลล์เนื้องอกที่ขาดน้ำตาลกลูโคสยังคงสังเคราะห์ไขมันต่อไปและใช้ทรัพยากรของพวกมันหมดไปเมื่อกลูโคสไม่เพียงพอ