En ny sammenhæng mellem glukose og lipidregulering i kræftmetabolisme

Forskere ved Albert Einstein College of Medicine og Shanghai Jiao Tong University School of Medicine i Kina har identificeret et enzym, der hjælper kræftceller med at lave de byggematerialer, de skal bruge for hurtigt at formere sig. Hæmning af dette enzym kunne være en strategi til at bremse kræftvæksten, fører til mere effektive behandlinger. Undersøgelsen blev offentliggjort i 27. april-udgaven af Journal of Biological Chemistry .

Mens sunde menneskelige celler får de fleste af de fedtsyrer og kolesterol, de har brug for for at opbygge deres cellemembraner fra blodbanen, kræftceller kan ikke vente på, at deres byggematerialer bliver leveret ad denne vej. I stedet, kræftceller øger ofte aktiviteten af ​​de enzymer, der er involveret i syntetisering af lipider lige i cellen.

En af disse familier af enzymer er det sterolregulerende element, der binder proteiner, eller SREBP'er. SREBP'er rejser ind i cellekerner og tænder gener involveret i lipidproduktion, normalt som reaktion på specifikke signaler. I nogle kræftcellelinjer, herunder visse lever, tyktarms- og brystkræft, en bestemt SREBP kaldet SREBP1a er overaktiv.

Fajun Yang, en lektor i udviklings- og molekylærbiologi ved Albert Einstein, undersøger præcis, hvordan kræftceller forsyner sig med lipider. Den nyligt offentliggjorte forskning om SREBP1a begyndte, da Xiaoping Zhao, hovedforfatteren på den nye undersøgelse, var postdoc i Yangs laboratorium, og fortsatte som et samarbejde, da Zhao startede sit eget laboratorium på Shanghai Jiao Tong University.

I den nye undersøgelse, holdet fandt ud af, at SREBP1a var i stand til at være overaktiv i kræftceller takket være et andet enzym, pyruvatkinase M2 (PKM2). PKM2 var tilfældigvis også kendt for at være involveret i at forsyne sultne kræftceller med overskudsenergi gennem en anden mekanisme:ved kemisk at modificere et lille molekyle kaldet pyruvat under glukosemetabolisme. I den nye undersøgelse, forskerne viste, at PKM2 også var i stand til at modificere SREBP1a.

"Ingen havde tidligere sagt, at denne fyr, PKM2, regulerer lipidmetabolisme, " sagde Yang. "Så faktisk så vi, at dette er en ny forbindelse mellem en glukosemetabolismeregulator og en lipidmetabolismeregulator. I kræftceller, begge bliver unormalt aktiveret."

Når PKM2 og SREBP1a interagerer, SREBP1a bliver mere stabil, viste undersøgelsen. Dette gør det muligt for SREBP1a at tænde for gener involveret i lipidsyntese. Ved at bruge et lille protein, der kunne blokere interaktionen, forfatterne var i stand til at stoppe den overskydende lipidproduktion og bremse væksten af ​​kræftceller.

"Kræftcellen føles ligesom, 'Åh, Jeg faster ihjel!'" sagde Yang. "Tumorcellerne bliver særligt følsomme; selvom de kan suge masser af glukose op, de kan ikke lave cellemembranens byggesten. Hvis det kombineres med et andet lægemiddel, så er dette en potentiel terapeutisk tilgang."

Fremgangsmåden er lovende, fordi den er rettet mod proteiner, der ikke er højt udtrykt i raske celler. Hvis kræftcellevækst kunne bremses ved at blokere denne vej, patienter kan have behov for lavere doser af de giftige lægemidler, der faktisk dræber kræftcellerne, og dermed opleve færre bivirkninger.