Vor Fast 80 Jahren, beobachtete Wissenschaftler Otto Warburg, dass Krebszellen Energiestoffwechsel auf eine Art durchführen, die zu normalen erwachsenen Zellen unterschiedlich ist.
Viele Jahrzehnte später, wurde diese Beobachtung von den Klinikern ausgenutzt, um Tumoren unter Verwendung der Darstellung des HAUSTIERES (Positronenemissionstechnologie) besser sichtbar zu machen. Aber es nicht bekannt genau, wie Tumorzellen dieses abwechselnde metabolische Meisterstück durchführen, noch war es bekannt, wenn dieser Prozess für Tumorwachstum wesentlich war.
Jetzt beantworten zwei Papiere, die im Punkt Am 13. März der Zapfen Naturhilfe erscheinen, diese Fragen. Geführt durch Forscher am Deaconess-Gesundheitszentrum Beth Israel (BIDMC) und an Harvard-Medizinischer Fakultät, finden die Papiere, dass der Stoffwechselprozess, der gekommen ist, als der Warburg-Effekt bekannt, für das schnelle Wachstum der Tumoren wesentlich ist, und kennzeichnen das M2-Formular der Pyruvatkinase (PKM2), ein Enzym, das in Zuckermetabolismus, als wichtige Vorrichtung hinter diesem Prozess mit einbezogen wird. Diese Entdeckung konnte ein Ziel für die Entwicklung von zukünftigen Krebstherapien zur Verfügung stellen.
„Mit dieser Studie haben wir eine grundlegende Frage betreffend die Fähigkeit von Tumorzellen, schnell zu wachsen beantwortet und sich stark zu vermehren,“ erklärt älteren Lewis Cantley Autor, Doktor, Direktor der Krebs-Mitte an BIDMC und Professor der Anlagen-Biologie an Harvard-Medizinischer Fakultät.
Metabolische Regelung in schnell wachsenden Geweben, wie fötalem Gewebe oder Tumoren, ist zu der des normalen erwachsenen Gewebes, Cantley erklärt unterschiedlich. „Durch aerobe Glykolyse oder den Warburg-Effekt, Krebszellen produzieren Sie Energie durch aufnehmende Glukose mit viel höheren Kinetik als andere Zellen während gleichzeitig unter Verwendung eines kleineren Bruches der Glukose für Energieerzeugung. Dieses lässt Krebszellen eher wie die fötalen Zellen arbeiten und fördert extrem schnelles Wachstum.“ Dieses eindeutige metabolische Eigentum von Krebszellen hat zu den Erfolg der HAUSTIER-Darstellung als Mittel des Krebsbefunds geführt; weil die radioaktive Glukose, die in Patienten vor der Darstellungsprüfung eingespritzt wird, vorzugsweise durch Glukose-hungrige Tumorzellen aufgenommen wird, werden die Bereiche des hohen Glukoseausziehenden wetterschachts drastisch auf dem HAUSTIER-Scan angezeigt.
Unter Verwendung eines neuen proteomic Bildschirms, zum von neuen phosphotyrosine Bindeproteinen zu kennzeichnen, bestimmten Cantley und seine Kollegen zuerst, dass PKM2 an phosphotyrosine-enthaltene Peptide binden kann. „Wir beobachteten, dass im Gegensatz zu den Formularen der Pyruvatkinase gefunden in den meisten normalen erwachsenen Geweben, nur PKM2, das in den fötalen Zellen gefunden wird, auf phosphotyrosine einwirkte,“ Cantley erklärt. „Dieses, das findet, war besonders interessant, weil vorhergehende Berichte gezeigt hatten, dass dieses M2-Formular das Pyruvatkinaseformular war, das verwendet wurde durch alle Krebszellen.“
Um die Auswirkungen dieser Entdeckung zu verstehen, coauthors Cantley und seins als Nächstes eingeschifft nach Experimenten um die Bedeutung von PKM2 zu den Krebszellen auszuwerten. Folgernd, dass Tumorgewebe Pyruvatkinaseausdruck von einem Erwachsener M1 isoform zum embryonalen M2-isoform schaltet, führten sie das Immunoblotting und Immunohistochemistryanalyse von den zahlreichen Krebszelllinien, von Brustkrebsbaumustern und von menschlichem Darmkrebse durch und bestätigten, dass PKM2 das einzige Formular der Pyruvatkinase gefunden im krebsartigen Gewebe war.
Die Autoren rissen dann Ausdruck PKM2 in den menschlichen Krebszelllinien ab und drückten das Formular des Erwachsenen M1 stattdessen aus. Dieser Schalter vom fötalen M2-Formular zum Erwachsener M1 isoform führte zu verringerte Laktatproduktion und erhöhte Sauerstoffverbrauch - eine Umkehrung des Warburg-Effektes.
Vor „Wir waren in der Lage, zu zeigen, dass nur Zellen, welche das M2-Formular der Pyruvatausdrücken Kinase - und wandeln Sie Glukose auf die um Art, die von Otto Warburg 80 Jahren beschrieben wird - die Fähigkeit hatten, Tumoren in den Mäusen zu bilden,“ beachten Cantley. Darüber hinaus zeigten die Forscher, dass es die Fähigkeit von PKM2 ist, auf phosphotyrosine einzuwirken, das dieses Formular der Pyruvatkinase aktiviert, den eindeutigen Glukosemetabolismus zu fördern, der in den Krebszellen gesehen wird, dadurch es lässt es diese Zellen Tumoren in vivo machen.