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 jest aminokwasem, który znajduje się w naszych ciałach, szczególnie w krwi i tkance kostnej. Jego główną rolą jest podtrzymywanie syntezy białek w komórkach.
Niestety, glutamina jest również kluczowym składnikiem odżywczym wielu nowotworów złośliwych, które mają tendencję do „konsumowania” większej ilości tego aminokwasu, ponieważ ich komórki dzielą się szybciej.
Właśnie dlatego badania badały możliwości blokowania dostępu komórek rakowych do glutaminy jako nowego podejścia terapeutycznego w leczeniu raka.
Charles Manning i kilku innych badaczy z Vanderbilt Center for Molecular Probes na Vanderbilt University w Nashville, TN, udało się, w przełomowym posunięciu, powstrzymać rozwój guza nowotworowego.
Aby to zrobić, wykorzystali eksperymentalny związek o nazwie V-9302 do blokowania wychwytu lub absorpcji glutaminy przez komórki rakowe. Wyniki badań zostały opublikowane w tym tygodniu w czasopiśmie
„Komórki nowotworowe wykazują unikalne zapotrzebowanie metaboliczne, które odróżnia je biologicznie od zdrowych komórek.” Metaboliczna specyficzność komórek nowotworowych daje nam bogate możliwości wykorzystania chemii, radiochemii i obrazowania molekularnego do odkrywania nowych metod diagnostyki nowotworów, a także potencjalnych terapii „.
Charles Manning
Nowy związek hamuje nośnik glutaminowy
Naukowcy wyjaśniają, że glutamina jest przenoszona przez organizm i „podawana” komórkom rakowym przez transporter aminokwasów ASCT2, rodzaj białka.
„Podniesione poziomy ASCT2 zostały powiązane ze słabym przeżyciem wielu ludzkich nowotworów, w tym płuc, piersi i okrężnicy” – zauważają naukowcy we wstępie.
Jednak badania, które zdołały uciszyć gen, który koduje ASCT2 – gen SLC1A5, pomogły w zmniejszeniu wzrostu guzów nowotworowych.
Pod wpływem tej wiedzy, Manning i jego współpracownicy postanowili zaprojektować szczególnie silny inhibitor ASCT2, związek V-9302. Badacze przetestowali związek na komórkach nowotworowych hodowanych na myszach, a także wykorzystali linie komórek nowotworowych opracowane w laboratorium, in vitro.
Inhibitorowi transportera aminokwasów udało się zmniejszyć wzrost komórek nowotworowych i osłabić ich zdolność do rozprzestrzeniania się poprzez „zwiększenie” stresu oksydacyjnego komórek rakowych, prowadząc do ich ostatecznej śmierci.
„Te wyniki nie tylko ilustrują obiecujący charakter wiodącego związku V-9302, ale także wspierają koncepcję, że antagonizowanie [niszcząc] metabolizmu glutaminy na poziomie transportera stanowi potencjalnie opłacalne podejście w precyzyjnej medycynie nowotworowej” – podsumowują naukowcy w swoich pracach.
Innowacje w obrazowaniu PET na horyzoncie
Jednocześnie autorzy zauważają, że aby leczyć pacjentów z nowotworami, które opierają się na glutaminie, aby rosnąć i rozprzestrzeniać się w przyszłości, „ta nowa klasa inhibitorów będzie wymagać zwalidowanych biomarkerów”.
Oznacza to, że naukowcy będą musieli opracować sposób, w jaki będą w stanie określić, w jaki sposób inhibitor działa na białko, lub w jakim stopniu glutamina ostatecznie dociera do komórek rakowych. Wynika to z faktu, że produkcja ACST2 i jego aktywność prawdopodobnie będą różne dla każdej osoby.
Aby rozwiązać ten problem, Manning i zespół sugerują użycie wskaźników pozytronowej tomografii emisyjnej (PET), które wykryją guzy nowotworowe, wykrywając jakikolwiek wzrost współczynnika metabolizmu glutaminy, który będzie wyższy w porównaniu z normalnymi, zdrowymi komórkami organizmu.
Vanderbilt Center for Molecular Probes jest obecnie gospodarzem pięciu badań klinicznych mających na celu sprawdzenie skuteczności 18F-FSPG, nowego radiofarmaceutyku – czyli leku radioaktywnego stosowanego w skanach PET – w śledzeniu różnych typów guzów nowotworowych, w tym płuc, wątroby, jajnika i raka okrężnicy.
Manning i zespół przeprowadzają także testy na 11C-glutaminie, wskaźniku metabolizmu dla glutaminy. Dodatkowo naukowcy mogą użyć znacznika molekularnego, aby potwierdzić, czy inhibitor białka faktycznie osiąga cel.
„Czy nie byłoby to prowokacyjne,” pyta Manning, „czy moglibyśmy stworzyć znacznik obrazowania PET w oparciu o pewien lek, który mógłby nam pomóc przewidzieć, które guzy akumulują lek, a tym samym są klinicznie bezbronne?”
„To jest esencja” zwizualizowanej „precyzyjnej medycyny nowotworowej” – zachwyca się.
