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Le celle di cancro del pancreas affamate di cisteina possono indurre il ferroptosis del tumore

Un nuovo studio dal centro medico di Irving di Columbia University e dal centro completo del Cancro di Herbert Irving suggerisce che un composto in via di sviluppo per una malattia rara del calcolo renale possa avere potenziale contro cancro del pancreas. Il composto muore di fame i tumori di un amminoacido, cisteina, che è risultata critica alla sopravvivenza delle celle di cancro del pancreas.

Gli studi, intrapresi in mouse con cancro del pancreas, sono stati pubblicati oggi online nella scienza del giornale.

Molto siamo incoraggiati tramite questi risultati. Il cancro del pancreas è una malattia unicamente letale, con un tasso di sopravvivenza medio di appena sei mesi dopo la diagnosi. Siamo disperatamente a corto di nuovi trattamenti.„

Kenneth P. Olive, PhD, professore associato di medicina all'istituto universitario di Vagelos di Columbia University dei medici e dei chirurghi, membro del HICCC ed autore senior dello studio

La maggior parte dei tumori pancreatici si arrampicano la produzione degli ossidanti che possono uccidere molte celle normali. Tuttavia, i tumori pancreatici prosperano in queste circostanze tossiche includendo un gran numero di cisteina nelle loro celle. Tutte le celle, compreso le celle pancreatiche del tumore, usano la cisteina per fabbricare le molecole che disintossicano gli ossidanti.

“Poiché i tumori pancreatici sembrano dipendere dall'inclusione della cisteina per la loro sopravvivenza, abbiamo supposto che potrebbe essere possibile rallentare la crescita del tumore selettivamente mirando a questo amminoacido,„ Olive abbiamo detto.

Quella strategia di morire di fame le celle di cancro del pancreas di cisteina ha funzionato. Quando il gene che gestisce l'inclusione della cisteina è stato tramortito in mouse con cancro del pancreas che somiglia molto attentamente ai tumori umani, taglianti l'offerta del cancro di cisteina, la crescita fermata tumori ed il tempo di sopravvivenza mediano raddoppiati.

I ricercatori hanno raggiunto risultati simili quando i mouse sono stati trattati con il cysteinase--una droga sperimentale che riparte la cisteina nel sangue. (Cysteinase corrente sta sviluppando dai ricercatori al centro medico sudoccidentale dell'università del Texas per il trattamento del cystinuria, una malattia genetica rara in cui alti livelli del concentrato della cisteina nell'urina, causando i calcoli dell'apparato urinario e del rene.)

Le celle di cancro del pancreas umane egualmente sembrano dipendere da cisteina, i ricercatori trovati. Quando il cysteinase si è aggiunto alle celle di cancro del pancreas umane nella cultura del tessuto, le cellule tumorali sono morto.

Ruolo del ferroptosis nel cancro del pancreas

Una volta morte di fame di cisteina, le celle di cancri del pancreas sono uccise tramite un trattamento chiamato ferroptosis, i ricercatori anche trovati. Ferroptosis è un modulo della morte programmata delle cellule quella risultati da danneggiamento dell'ossidazione delle membrane cellulari. Recentemente scoperto dal ricercatore Brent Stockwell, professore delle scienze biologiche, un co-author di Columbia University sul nuovo documento, ferroptosis può anche essere sfruttato contro altri tipi di cancri.

Il gruppo dell'oliva egualmente ha funzionato con un gruppo dall'università del Michigan, piombo dal Dott. Costas Lyssiotis e un gruppo dall'istituto di Salk, piombo dal Dott. Geoffrey Wahl, esplorare i meccanismi cellulari e molecolari dettagliati del ferroptosis nel cancro del pancreas, nella speranza che questa comprensione potrebbe piombo agli approcci terapeutici supplementari.

Il gruppo dell'oliva ora pianificazione provare se l'effetto del cysteinase può essere ingrandetto combinandolo con altri trattamenti, compreso immunoterapia.

“Sebbene ancora non sia conosciuto se i cancri del pancreas in pazienti sono egualmente suscettibili del ferroptosis da svuotamento della cisteina,„ l'oliva dice, “lo sviluppo clinico del cysteinase per il trattamento del cystinuria metabolico di disordine può permettere che noi verifichiamo l'idea presto.„

Uno degli aspetti più emozionanti di nuovo studio è che lo svuotamento della cisteina non è sembrato nuocere alle celle in buona salute e normali. “Potreste immaginare che tutte le celle del vostro organismo avessero bisogno ugualmente di ogni amminoacido, ma abbiamo saputo dagli studi priori che la maggior parte delle celle normali hanno bisogno soltanto di livelli molto bassi di cisteina,„ diciamo l'oliva. “Il nostro intero scopo nell'ottimizzazione della questa differenza fra le celle e le cellule tumorali normali è di sviluppare un trattamento che è tossico a cancro e di addolcire sul resto dell'organismo.„

Source:
Journal reference:

Badgley, M.A., et al. (2020) Cysteine depletion induces pancreatic tumor ferroptosis in mice. Science. doi.org/10.1126/science.aaw9872.