Gli scienziati hanno privato le cellule tumorali del cervello della capacità di sopravvivere utilizzando un nuovo metodo

Quando i freni di un'auto da corsa vengono tagliati, questa si schianta rapidamente. Il dottor Barak Rotblat vuole fare qualcosa di simile con le cellule tumorali del cervello: disattivare la loro capacità di sopravvivere alla mancanza di glucosio. Ha lo scopo di accelerare il lavoro delle 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 co-principale Gabriel Leprivier dell'Istituto di Neuropatologia dell'Ospedale Universitario di Düsseldorf hanno pubblicato i loro risultati la scorsa settimana sulla rivista Nature Communications.

Fino ad ora si credeva che le cellule tumorali fossero principalmente focalizzate sulla crescita e sulla riproduzione rapida. Tuttavia, è stato dimostrato che i tumori contengono meno glucosio rispetto ai tessuti normali.

Se le cellule tumorali fossero interamente focalizzate sulla rapida proliferazione, allora dovrebbero essere più dipendenti dal glucosio rispetto alle cellule normali. Ma cosa accadrebbe se la loro priorità assoluta fosse la sopravvivenza piuttosto che la crescita esponenziale? Quindi iniziare la crescita con una mancanza di glucosio può portare la cellula a rimanere senza energia e a morire.

Prospettive della medicina personalizzata

"Questa è una scoperta interessante alla quale siamo arrivati dopo un decennio di ricerca", spiega il Dott. Rotblat. "Possiamo colpire esclusivamente le cellule tumorali senza influenzare le cellule normali, il che rappresenterà un importante passo avanti verso la medicina personalizzata e le terapie che non influiscono sulle cellule sane allo stesso modo della chemioterapia e delle radiazioni."

"La nostra scoperta del digiuno del glucosio e del ruolo degli antiossidanti apre una finestra terapeutica per la creazione di una molecola in grado di trattare il glioma (cancro al cervello)", aggiunge. Un simile agente terapeutico potrebbe essere applicabile anche ad altri tipi di cancro.

Ricerca e suoi risultati

Rotblat e i suoi studenti, il dottor Tal Levy e il dottor Khaula Alasad, hanno iniziato considerando come le cellule regolano la loro crescita in base all'energia disponibile. Quando c’è abbastanza energia, le cellule immagazzinano grasso e sintetizzano molte proteine per immagazzinare energia e crescere. Quando l'energia è limitata, devono interrompere questo processo per non esaurire le proprie risorse.

I tumori si trovano principalmente in uno stato di carenza di glucosio. I ricercatori hanno iniziato a cercare freni molecolari che consentano alle cellule tumorali di sopravvivere alla carenza di glucosio. Se possono essere disattivati, il tumore morirà e le cellule normali a cui non manca il glucosio rimarranno intatte.

Il percorso mTOR e il ruolo di 4EBP1

Rotblat e il suo team hanno studiato il percorso mTOR (bersaglio della rapamicina nei mammiferi), che contiene proteine che rilevano lo stato energetico della cellula e ne regolano la crescita. Hanno scoperto che una proteina nel percorso mTOR nota come 4EBP1, che inibisce la sintesi proteica quando i livelli di energia diminuiscono, è essenziale per la sopravvivenza delle cellule umane, dei topi e persino del lievito quando sono affamati di glucosio.

Hanno dimostrato che 4EBP1 fa questo regolando negativamente i livelli di un enzima chiave nella via di sintesi degli acidi grassi, ACC1. Questo meccanismo viene utilizzato dalle cellule tumorali, in particolare dalle cellule tumorali del cervello, per sopravvivere nel tessuto tumorale e creare tumori aggressivi.

Sviluppo di un nuovo trattamento

Il dott. Rotblat sta ora lavorando con BGN Technologies e l'Istituto Nazionale di Biotecnologia del Negev per sviluppare una molecola che bloccherà 4EBP1, facendo sì che le cellule tumorali affamate di glucosio continuino a sintetizzare il grasso ed esauriscano le loro risorse quando il glucosio è carente.