Cancro colon può cedere a Cellular Zucchero Starvation

Giugno 18, 2016 Admin Salute 0 2
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Gli scienziati del Johns Hopkins Kimmel Cancer Center hanno scoperto che due geni del cancro-promozione migliorano la capacità di un tumore di crescere e sopravvivere in condizioni in cui le cellule normali muoiono. La conoscenza, dicono, potrebbe offrire nuovi trattamenti che morire di fame le cellule tumorali di un nutriente chiave - zucchero. Tuttavia, gli scienziati avvertono che la ricerca non suggerisce che alterare lo zucchero nella dieta farà alcuna differenza nella crescita e nello sviluppo del cancro.

"Le cellule tumorali si adattano a vivere all'interno degli strati interni di un tumore, un luogo in cui i nutrienti che circolano sono relativamente scarse", dice Nickolas Papadopoulos, Ph.D., professore associato presso la Johns Hopkins Kimmel Cancer Center. "Volevamo sapere che cosa rende queste cellule tumorali sopravvivono in tali condizioni."

Lavorare con le linee di cellule di cancro del colon-retto che portano due dei geni del cancro più comuni - KRAS e BRAF - sono andati a caccia di geni che sono stati controllati da KRAS e BRAF e permesso le cellule tumorali di essere più in forma per la sopravvivenza. Quasi la metà di tutti i pazienti affetti da cancro del colon portare mutazioni del gene KRAS nei tumori e un altro cinque per cento di questi pazienti hanno alterazioni BRAF. I risultati sono pubblicati on-line nel numero di agosto 6 Science Express.




La loro caccia rapidamente ridotto a un gene, GLUT1, che è stato costantemente acceso ad alti livelli nelle cellule cariche di mutazioni di KRAS e BRAF. Le proteine ​​fatte da GLUT1 si trovano sulla superficie delle cellule del glucosio e il trasporto interno cellule '. Con una maggiore espressione del gene GLUT1, le cellule fanno più trasportatori GLUT1 e ingerire più glucosio.

"Pensiamo che una maggiore GLUT1 è un adattamento di sopravvivenza che rende le cellule tumorali molto efficiente a raccogliere quello che in questi settori esiste po 'di zucchero", dice Bert Vogelstein, MD, direttore del Ludwig Center for Cancer Genetics e Therapeutics e Clayton Professore di Oncologia presso la Johns Hopkins Kimmel Cancer Center, così come Investigator nel Howard Hughes Medical Institute. In diversi esperimenti, i ricercatori del Johns Hopkins hanno verificato come le cellule tumorali con mutazioni di KRAS e BRAF caveranno in entrambe le condizioni di glucosio normali e bassi, confrontandoli con i cosiddetti "di tipo selvatico" le cellule tumorali che non hanno mutazioni del gene KRAS o BRAF.

In una serie di esperimenti, hanno messo entrambi i tipi di linee cellulari di cancro - quelli con mutazioni Kraf/BRAF o senza - in piatti di laboratorio con gli ambienti normali e di glucosio. Nell'ambiente di glucosio-impoverito, le cellule con mutazioni KRAS/BRAF avevano di gran lunga migliore assorbimento di glucosio delle cellule di tipo selvatico. Quando hanno eliminato il gene GLUT1, questa differenza è scomparsa.

Successivamente, gli scienziati hanno testato se le cellule tumorali con mutazioni KRAS/BRAF sarebbero superare la crescita di cellule senza queste mutazioni. Essi mescolano entrambi i gruppi di cellule insieme e li mise in ambienti normali e bassi di glucosio. Entrambe le serie sono cresciute altrettanto bene in condizioni normali, ma i piatti di laboratorio con basso livello di glucosio, le cellule tumorali con le mutazioni di KRAS/BRAF sopravvissuti mentre quelli senza mutazioni morto rapidamente. Come risultato, le cellule mutanti KRAS/BRAF diventato rapidamente la cellula predominante nella popolazione. "Queste mutazioni del gene chiaramente danno le cellule tumorali del colon la capacità di crescere in ambienti zucchero impoverito, come quelli nei tumori", spiega Papadopoulos.

Per determinare se questo cambiamento metabolico potrebbe essere usato per trattare i tumori con mutazioni di KRAS o BRAF, il team ha testato un farmaco sperimentale chiamato bromopyruvate, che inibisce il metabolismo del glucosio. I risultati hanno mostrato che il farmaco bloccato la crescita del cancro in topi con tumori umani impiantati contengono mutazioni di KRAS o BRAF e non ha avuto effetti collaterali tossici nei topi.

La ricerca è stata finanziata dalla Virginia e D.K. Fondo Ludwig per la ricerca sul cancro e National Institutes of Health.

Ulteriori partecipanti alla ricerca sono Jihye Yun, Carlo Rago, Ian Cheong, Phillipp Angenendt, Kerstin Schmidt, Shibin Zhou, Luis A. Diaz Jr., Victor Velculescu, Kenneth W. Kinzler della Johns Hopkins; Ray Pagliarini di Novartis, Harith Rajagopalan di Brigham and Women Hospital; James K.V. Wilson dell'Università del Texas Southwestern Medical Center; Sandy Markowitz della Case Western Reserve University e Howard Hughes Medical Institute; e Christoph Lengauer di Sanofi-Aventis.

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