Gli scienziati hanno privato le cellule del cancro al cervello della loro capacità di sopravvivenza con un nuovo metodo

Quando si tolgono i freni a un'auto da corsa, questa si schianta rapidamente. Il Dott. Barak Rotblat vuole fare qualcosa di simile con le cellule tumorali al cervello: inibire la loro capacità di sopravvivere quando il glucosio è esaurito. Il suo obiettivo è accelerare le cellule tumorali in modo che muoiano altrettanto rapidamente. Questo nuovo approccio al trattamento del cancro al cervello si basa su un decennio di ricerca nel suo laboratorio.

Nuove scoperte

Il Dott. Rotblat, i suoi studenti e il ricercatore correlatore Gabriel Leprivier dell'Istituto di Neuropatologia presso l'Ospedale universitario di Düsseldorf hanno pubblicato la scorsa settimana i loro risultati sulla rivista Nature Communications.

Finora si credeva che le cellule tumorali fossero principalmente destinate alla crescita e alla rapida riproduzione. Tuttavia, è stato dimostrato che i tumori contengono meno glucosio rispetto ai tessuti sani.

Se le cellule tumorali sono completamente concentrate sulla riproduzione rapida, dovrebbero essere più dipendenti dal glucosio rispetto alle cellule sane. Tuttavia, cosa succederebbe se la loro priorità assoluta fosse la sopravvivenza, non la crescita esponenziale? In tal caso, innescare la crescita quando il glucosio scarseggia potrebbe causare l'esaurimento dell'energia della cellula e la sua morte.

Prospettive per la medicina personalizzata

"Si tratta di una scoperta entusiasmante, frutto di un decennio di ricerca", spiega il Dott. Rotblat. "Possiamo colpire esclusivamente le cellule tumorali senza intaccare le cellule sane, il che rappresenterà un passo importante verso la medicina personalizzata e terapie che bypassano le cellule sane, proprio come fanno la chemioterapia e la radioterapia."

"La nostra scoperta della carenza di glucosio e del ruolo degli antiossidanti apre una finestra terapeutica per lo sviluppo di una molecola che potrebbe curare il glioma (tumore al cervello)", aggiunge. Un simile agente terapeutico potrebbe essere applicato anche ad altri tipi di cancro.

La ricerca e i suoi risultati

Rotblat e i suoi studenti, il Dott. Tal Levy e la Dott.ssa Haula Alasad, hanno iniziato a considerare che le cellule regolano la loro crescita in base all'energia disponibile. Quando l'energia è abbondante, le cellule accumulano grasso e sintetizzano molte proteine per immagazzinare energia e crescere. Quando l'energia è limitata, devono interrompere questo processo per evitare di esaurirla.

I tumori sono generalmente in uno stato di carenza di glucosio. I ricercatori hanno iniziato a cercare freni molecolari che consentano alle cellule tumorali di sopravvivere in un deficit di glucosio. Se questi freni possono essere disattivati, il tumore muore e le cellule sane che non sono prive di glucosio rimangono illese.

Percorso MTOR e ruolo di 4EBP1

Rotblat e il suo team hanno studiato il pathway mTOR (mammalian target of rapamycin), che è dotato di proteine che misurano lo stato energetico di una cellula e ne regolano la crescita. Hanno scoperto che una proteina del pathway mTOR, nota come 4EBP1, che inibisce la sintesi proteica quando i livelli di energia diminuiscono, è essenziale per la sopravvivenza delle cellule umane, murine e persino di lievito quando sono prive di glucosio.

Hanno dimostrato che 4EBP1 agisce regolando negativamente i livelli di ACC1, un enzima chiave nella via di sintesi degli acidi grassi. Questo meccanismo viene utilizzato dalle cellule tumorali, in particolare quelle cerebrali, per sopravvivere nel tessuto tumorale e dare origine a tumori aggressivi.

Sviluppo di un nuovo trattamento

Il dott. Rotblat sta attualmente collaborando con BGN Technologies e il National Institute of Biotechnology nel Negev per sviluppare una molecola che bloccherà la 4EBP1, che induce le cellule tumorali carenti di glucosio a continuare a sintetizzare i grassi e a esaurire le proprie risorse quando il glucosio è esaurito.