Dincolo de zahăr, de ce au nevoie celulele canceroase pentru a crește Memorial Sloan Kettering Cancer Center
De Matthew Tontonoz, miercuri, 24 aprilie 2019
Aminoacidul glutamină este un nutrient mai puțin cunoscut de care depind celulele canceroase pentru creștere.
Ca toate celulele, celulele canceroase au nevoie de nutrienți pentru a crește. Zaharul este un combustibil important, dar este departe de a fi singura cerință a cancerului. Cercetările actuale vizează dependența cancerului de aminoacidul glutamină ca punct slab.
În 1955, un medic american pe nume Harry Eagle a făcut o descoperire surprinzătoare despre celulele canceroase care cresc într-un vas: au necesitat cantități ridicole de glutamină. Fără această substanță chimică, celulele ar înceta să crească și în cele din urmă vor muri, în ciuda faptului că au toate celelalte cerințe cunoscute pentru viață.
Glutamina este un aminoacid, una dintre cele 20 de astfel de molecule pe care celulele le strâng împreună în proteine. Este bogat în element de azot și poate fi descompus pentru a furniza acel element pentru asamblarea altor molecule, cum ar fi ADN-ul.
Auzi mult mai puțin despre glutamină decât despre zahăr, celălalt nutrient pe care celulele canceroase tind să îl consume din abundență. Dar este la fel de important.
„Celulele sunt dependente de glutamină în atât de multe moduri”, spune Natasha Pavlova, un biochimist care studiază metabolismul cancerului în laboratorul președintelui și CEO-ului MSK Craig Thompson de la Institutul Sloan Kettering. "Este implicat nu numai în producerea de nucleotide ADN și alte molecule, ci acționează și ca o monedă de plată pentru importul altor aminoacizi în celulă."
Dependența celulelor canceroase de glutamină a ispitit mult timp biologii cancerului ca potențial călcâie al lui Ahile pentru tratarea bolii. Poate că prin întreruperea aprovizionării cu acest aminoacid, s-ar putea să moară celulele canceroase. Inconvenient, celulele normale au nevoie și de glutamină. Prin urmare, medicamentele care afectează nivelul glutaminei din întregul corp sunt prea toxice pentru a fi utilizate ca terapie împotriva cancerului.
Dar, pe măsură ce oamenii de știință învață mai multe despre modul în care celulele canceroase utilizează glutamina, ei speră să găsească alte modalități de a viza selectiv dependența specială a cancerului, în timp ce scutesc celulele normale.
Glutamina: un aminoacid esențial neesențial
Dependența cancerului de glutamină este de fapt oarecum surprinzătoare. Glutamina este tehnic un aminoacid neesențial. Spre deosebire de aminoacizii esențiali, pe care celulele nu le pot produce singuri și trebuie să obțină din alimentele pe care le consumăm, celulele pot sintetiza cu ușurință glutamina din alte materii prime. Dar celelalte virtuți ale glutaminei îl fac unic.
„Ceea ce este special la glutamină este că toți ceilalți aminoacizi neesențiali pot fi obținuți din aceasta, dar alți aminoacizi neesențiali nu pot înlocui glutamina”, spune Dr. Explică Pavlova. De asemenea, este esențial pentru mai multe căi biochimice pe care celulele canceroase le folosesc pentru a construi noi părți ale celulelor.
Nevoia de cancer de glutamină este atât de mare încât unele oncogene care cauzează cancer modifică cantitatea de celule care o absorb și o digeră. Una dintre cele mai cunoscute, gena MYC, promovează parțial cancerul prin creșterea accesului celulelor canceroase la o sursă constantă de glutamină. Celulele cu o genă MYC amplificată fac mai mult din enzima care transformă glutamina în produsele sale din aval. Astfel de celule devin, în esență, dependente de amplificarea MYC.