Los tumores pueden aprovechar la glucosa y otro nutriente, el acetato, para resistir las terapias dirigidas dirigidas a moléculas celulares específicas, según los científicos de Ludwig Cancer Research que estudian el glioblastoma, un cáncer cerebral mortal.
Los hallazgos, publicados en el 13 de julio Actas de la Academia Nacional de Ciencias , demuestre que los nutrientes pueden afectar fuertemente las moléculas de señalización que conducen los tumores. "Este estudio muestra que los factores metabólicos y nutricionales pueden ser bastante importantes en el desarrollo y el tratamiento del cáncer", dice Paul Mischel, miembro de Ludwig San Diego, autor principal del estudioy profesor de patología en la Universidad de California, San Diego.
El estudio también destaca una forma en que los tumores pueden evadir medicamentos específicos como erlotinib y gefitinib, inhibidores de una forma mutante de la molécula celular EGFR receptor del factor de crecimiento epidérmico que impulsa el crecimiento de muchos glioblastomas y otros tipos de tumores.
Los investigadores del cáncer han sabido durante años que los tumores tienen metabolismos inusuales: su uso rápido de la glucosa se utiliza como una herramienta de diagnóstico para los tumores en las exploraciones PET. Pero solo recientemente los científicos han comenzado a desarrollar los detalles de este cambio metabólico. Mischel yotros investigadores han demostrado previamente que este cambio puede ocurrir a través de la activación de una señal celular central, mTORC2 complejo mTOR 2. mTORC2 está involucrado en el cambio de las células cancerosas a un estado metabólico hiperactivo, por ejemplo, provocando el aumento de la entrada de glucosa y acetato encélulas cancerosas. La glucosa y el acetato proporcionan combustible y componentes celulares para perpetuar el rápido crecimiento de los tumores.
En el nuevo estudio, Mischel y sus colegas, incluido el becario posdoctoral de Ludwig Kenta Masui, ahora investigador independiente en Japón, y Web Cavenee de Ludwig Cancer Research, descubrieron que la glucosa y el acetato a su vez regulan mTORC2, impulsando el crecimiento tumoral y evitandodrogas dirigidas ". Esta es una calle de dos vías", explica Mischel. "Las moléculas de señalización como mTORC2 pueden cambiar el metabolismo, y los metabolitos pueden cambiar mTORC2".
Los hallazgos surgieron por primera vez de experimentos en células de glioblastoma cultivadas en una placa de Petri. En un experimento, los investigadores trataron las células con glucosa o acetato y descubrieron que se requería al menos uno de estos nutrientes para activar mTORC2 en respuestaLos investigadores también probaron las células de glioblastoma con una forma mutante de EGFR que activa mTORC2 e impulsa el crecimiento tumoral. En ausencia de glucosa y acetato, los inhibidores de EGFR pueden desactivar la señalización de mTORC2. Pero cuando los investigadores agregaron glucosa y acetato, los medicamentos sí lo hicieron.no funciona: mTORC2 permaneció encendido y las células prosperaron. Los investigadores profundizaron más, mostrando cómo el acetato y la glucosa activan mTORC2 a través de una molécula formada a partir de estos metabolitos, acetil-coA, que es fundamental para activar un componente clave de mTORC2.
Juntos, los experimentos muestran que la glucosa o el acetato pueden activar mTORC2 a través de la producción de acetil-coA, lo que permite que los tumores resistan las terapias específicas como los inhibidores de EGFR. El mTORC2 activado a su vez impulsa el crecimiento tumoral mediante la regulación del metabolismo y otros procesos celulares. Los investigadoresproporcionar evidencia de que un mecanismo similar opera en células tomadas directamente de pacientes con glioblastoma y en células de glioblastoma humano implantadas en ratones.
Los hallazgos brindan una ventana al tratamiento del glioblastoma, que deja a la mayoría de los pacientes recién diagnosticados con menos de dos años de vida. Para reducir la inflamación cerebral mortal, muchos pacientes de glioblastoma requieren tratamiento con esteroides, que se sabe que aumentan los niveles de glucosa en sangre.El nuevo estudio sugiere que los medicamentos, que pueden ser necesarios para controlar la inflamación del cerebro, también podrían tener el efecto paradójico de impulsar el crecimiento tumoral a través de la activación de mTORC2. Los hallazgos en el estudio también sugieren que el desarrollo de medicamentos para atacar efectivamente mTORC2 puede ser una vía paraapagar el glioblastoma y posiblemente otros tipos de tumores.
"Creemos que esto puede ser un mecanismo general en el cáncer", agrega Mischel, quien planea investigar el papel de la glucosa y el acetato en otros tipos de tumores.
Los investigadores también comienzan a pensar en cómo modificar la dieta en ratones para afectar la producción de estos y otros metabolitos. Mischel señala que el estudio no señala el valor de ninguna dieta en particular para contrarrestar el cáncer ".¿Estos hallazgos en algo que usted hace para los pacientes? Se necesitará un trabajo diligente y cuidadoso para determinar cómo los cambios en el estilo de vida, incluida la dieta, pueden alterar el metabolismo de las células tumorales. Estamos estudiando activamente este proceso y esperamos que esta información se pueda utilizar para desarrollar másestrategias eficaces de prevención y tratamiento para pacientes con cáncer ".
Desde una perspectiva más amplia, Mischel está intrigada por los argumentos de larga data entre los científicos sobre cuánto del cáncer se puede atribuir al medio ambiente y cuánto es aleatorio e incontrolable. El nuevo estudio sugiere que puede haber más interacción entre los genes involucrados en el cáncery el medio ambiente de lo que se pensaba anteriormente
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Materiales proporcionado por Instituto Ludwig para la Investigación del Cáncer . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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