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I nuovi risultati determinano la comprensione migliore dei bisogni metabolici di molti cancri

Gli scienziati al vasto centro di Edythe e di Eli della ricerca a ricupero della cellula staminale e della medicina al UCLA hanno scoperto che i cancri di interfaccia squamosi delle cellule non richiedono il glucosio aumentato di alimentare il loro sviluppo e crescita, contrariamente ad una credenza di lunga data circa il metabolismo del cancro.

I risultati hanno potuto determinare una migliore comprensione delle esigenze metaboliche di molti cancri e piombo allo sviluppo di terapie più efficaci del cancro di interfaccia squamoso delle cellule e ad altri moduli di cancro epiteliale.

La ricerca, piombo dall'erica Christofk e Bill Lowry degli autori dell'anziano, è stata pubblicata nelle comunicazioni della natura del giornale.

Una dottrina fondamentale della teoria del metabolismo del cancro è che le cellule tumorali sono glicolitiche, significando essi consumano più glucosio e producono più lattato che le celle normali. Questo spostamento metabolico, chiamato glicolisi aerobica, o l'effetto di Warburg, è stato osservato in migliaia di esperimenti e di trattamenti ispirati che mirano a fermare la crescita del tumore impedendo alle cellule tumorali di aumentare il loro consumo del glucosio. Fin qui, questo approccio del trattamento non ha provato riuscito nei test clinici.

Tenendo conto di queste limitazioni cliniche, Christofk e Lowry precisano per esaminare se il consumo aumentato del glucosio è vero indispensabile a formazione ed alla crescita del cancro.

Hanno deciso di avvicinarsi a questo problema facendo uso del cancro di interfaccia squamoso delle cellule come modello, poichè avevano fatto negli ultimi anni due scoperte chiave circa la natura di questo cancro.

Nel 2011, hanno determinato quel cancro di interfaccia squamoso delle cellule, che si forma nel sottile, celle piane trovate sulla superficie dell'interfaccia - può provenire dalle cellule staminali del follicolo pilifero. Le cellule staminali del follicolo pilifero producono i capelli durante la vita di una persona e rimangono principalmente inattive, ma balzano ad atto durante il nuovo ciclo dei capelli, che è quando la nuova crescita dei capelli accade. Nel 2017, le paia hanno trovato che le cellule staminali del follicolo pilifero sono glicolitiche e si arrampicano il loro consumo del glucosio per attivare e produrre rapidamente i follicoli piliferi.

“Questi risultati piombo noi interrogare: Sono le cellule tumorali di interfaccia squamose delle cellule glicolitiche perché sono cellule tumorali che hanno alterato il loro metabolismo per rifornire la loro crescita rapida di combustibile, o perché le celle che sono provenuto da - cellule staminali del follicolo pilifero - erano glicolitico?„ Lowry detto, un professore di molecolare, cella e biologia dello sviluppo.

Per rispondere a questo problema, il gruppo ha studiato la progressione del cancro di interfaccia squamoso delle cellule nei modelli animali di cui le cellule staminali del follicolo pilifero geneticamente erano state modificate per limitare il loro consumo del glucosio. Specificamente, hanno disattivato un gene chiamato deidrogenasi-un del lattato, che catalizza la tappa finale nel trattamento delle cellule di conversione del glucosio in lattato. La disattivazione del questo gene ha impedito questa tappa finale avere luogo, che a loro volta ha indotto le celle a diminuire drammaticamente il loro consumo del glucosio.

Il cambiamento non ha avuto effetto sull'incidenza o sulla progressione del cancro. Una volta affrontate a glucosio insufficiente per i loro bisogni aumentati, le cellule tumorali in questo modello hanno alterato semplicemente il loro metabolismo per derivare l'energia proveniente dalla glutamina dell'amminoacido.

“Questi risultati suggeriscono che i tumori siano metabolicamente flessibili e possano usare le sostanze nutrienti all'infuori di glucosio per rifornire la crescita di combustibile,„ hanno detto Christofk, un professore associato della biochimica e della farmacologia molecolare e medica. “Capire tutto uso dei cancri degli elementi nutritivi per la crescita è critica alle droghe di sviluppo che possono mirare con successo al metabolismo del cancro.„

Il gruppo ha controllato due volte i loro risultati eseguendo un esperimento opposto facendo uso delle cellule staminali del follicolo pilifero che geneticamente erano state modificate per aumentare il consumo del glucosio. Se la loro individuazione iniziale fosse sbagliata, il consumo di stimolazione del glucosio farebbe i tumori svilupparsi velocemente - non ha fatto.

“Le celle ancora hanno formato il cancro, ma non hanno agito in tal modo affatto più velocemente e non era più serio,„ ha detto Aimee Flores, un collega postdottorale nel laboratorio di Lowry e un primo autore dello studio. “Il comportamento e la progressione della malattia erano abbastanza simili alla malattia osservata nel modello con il consumo diminuito del glucosio.„

Come punto seguente, il gruppo eseguirà gli esperimenti per determinare se diminuire il consumo sia di glucosio che di glutamina può fermare la crescita dei cancri di interfaccia squamosi delle cellule.

“Se limitare l'assunzione del cancro di entrambe sostanze nutrienti è indicata per essere efficace, quindi quel indica un percorso verso la clinica sotto forma di terapia di combinazione,„ ha detto Lowry.

C'è già una certa prova che una terapia di combinazione di questo genere potrebbe trattare il cancro polmonare squamoso delle cellule. David Shackelford, un professore associato nella divisione della medicina polmonare e critica di cura e di un collega di Christofk e di Lowry al centro completo del Cancro del UCLA Jonsson, trovato che i cancri polmonari squamosi delle cellule metabolizzano la glutamina una volta incapaci di aumentare il loro consumo del glucosio.

Shackelford ed i suoi collaboratori - compreso Christofk - un candidatesthat anche identificato di due droghe, una volta usati in associazione, possono fermare la crescita dei cancri polmonari squamosi delle cellule diminuendo l'assorbimento di entrambe sostanze nutrienti.

Malgrado questi risultati incoraggianti, la strada a portare le terapie di combinazione per i cancri squamosi delle cellule agli esseri umani è lunga, Lowry avvertenza. “Ogni droga che aggiungete ad un trattamento potenziale porta i sui propri rischi ed effetti secondari, così identificanti e verificanti le terapie di combinazione che saranno sia sicure che efficace in esseri umani è un trattamento lungo ed arduo,„ ha detto.