Para peneliti telah menemukan bahwa sel kanker otak memprogram ulang metabolisme gula mereka, kerentanan yang dapat dieksploitasi pada tikus untuk menghambat pertumbuhan tumor dan meningkatkan hasil terapi.
Glioblastoma adalah jenis tumor otak ganas yang paling agresif, dan pasien yang didiagnosis dengan kondisi ini biasanya hanya bertahan satu hingga dua tahun.
Dalam tumor ini, sel -sel otak biasanya mengubah perilaku mereka, berlipat ganda dengan cepat dan menyebar ke jaringan terdekat. Tidak seperti sel otak yang sehat, sel -sel kanker memproses nutrisi dengan cara yang berbeda.
Dalam studi terbaru yang diterbitkan di AlamiPara ilmuwan di University of Michigan, termasuk para ahli dari Rogel Cancer Center, Departemen Bedah Saraf, dan Departemen Teknik Biomedis, menyelidiki bagaimana sel -sel glioblastoma memetabolisme glukosa.
Temuan mereka mengungkapkan bahwa tumor ini tergantung pada nutrisi yang berbeda dibandingkan dengan jaringan otak normal, menawarkan wawasan baru tentang strategi pengobatan potensial.
“Kami mengubah diet dalam model tikus dan dapat secara signifikan memperlambat dan memblokir pertumbuhan tumor ini,” kata penulis bersama Daniel Wahl, MD, Ph.D., Associate Professor of Radiation Oncology.
“Studi kami dapat membantu menciptakan peluang pengobatan baru untuk pasien dalam waktu dekat.”
Perawatan konvensional terdiri dari pembedahan diikuti oleh terapi radiasi dan kemoterapi. Namun, tumor akhirnya kembali dan menjadi resisten terhadap pengobatan.
Sebelumnya, para peneliti telah menunjukkan bahwa resistensi disebabkan oleh melepaskan metabolisme dalam sel kanker.
Sel kanker di otak menggunakan gula secara berbeda dibandingkan dengan sel yang sehat
Metabolisme adalah proses di mana tubuh kita memecah molekul seperti karbohidrat dan protein sehingga sel kita dapat menggunakannya atau membangun molekul baru.
Meskipun sel otak dan kanker bergantung pada gula, tim ingin melihat apakah mereka menggunakan gula secara berbeda.
Mereka menyuntikkan sejumlah kecil gula yang diberi label ke dalam tikus dan, yang penting, untuk pasien dengan tumor otak untuk mengikuti metode penggunaan.
“Untuk benar-benar memahami kanker otak ini dan meningkatkan pengobatan untuk pasien, kita perlu melakukan kerja keras untuk mempelajari tumor pada pasien sendiri, tidak hanya di laboratorium,” kata penulis co-holou wajd al-holou, MD, ahli bedah saraf tumor otak yang bersama-sama mengarahkan klinik tumor otak Michigan multidisiplin.
Meskipun jaringannya normal dan sel tumor menggunakan banyak gula, mereka menggunakannya untuk tujuan yang berbeda.
“Ini adalah garpu metabolik di jalan,” kata Andrew Scott, Ph.D., seorang sarjana penelitian di Wahl's Lab.
“Otak menyalurkan gula ke produksi energi dan neurotransmiter untuk berpikir dan kesehatan, tetapi tumor mengarahkan gula untuk membuat bahan untuk lebih banyak sel kanker.”
Tim menemukan bahwa jaringan sehat menggunakan gula untuk menghasilkan energi dan membuat bahan kimia yang memungkinkan otak berfungsi dengan baik.
Glioblastoma, di sisi lain, mematikan proses dan sebaliknya gula yang dikonversi menjadi molekul seperti nukleotida -blok pembangun DNA dan RNA – yang membantu mereka tumbuh dan menyerang jaringan di sekitarnya.
Diet terbatas asam amino dapat meningkatkan pengobatan tikus
Para peneliti juga memperhatikan perbedaan penting lainnya.
Otak normal menggunakan gula untuk membuat asam aminoblok bangunan protein. Namun, kanker otak tampaknya membunuh jalur ini dan sebaliknya memulung asam amino ini dari darah.
Temuan ini membuat para peneliti mempertimbangkan apakah akan mengurangi kadar asam amino tertentu dalam darah dapat mempengaruhi kanker otak tanpa mempengaruhi otak normal.
Mereka menguji apakah tikus yang diberi makan diet yang dibatasi oleh asam amino memiliki hasil pengobatan yang lebih baik.
“Ketika kita menyingkirkan asam amino serin dan glisin pada tikus, responsnya terhadap radiasi dan kemoterapi lebih baik dan tumornya lebih kecil daripada tikus kontrol yang diberi makan serin,” kata penulis Co-senak Deepak Nagrath, Ph.D. Profesor Teknik Biomedis.
Berdasarkan pengukuran mereka pada tikus, tim juga membangun model matematika yang dapat melacak bagaimana glukosa digunakan pada jalur yang berbeda, yang dapat membantu mengidentifikasi target obat lainnya.
Co-senior Costas Lysiotis, Ph.D., profesor fisiologi molekuler dan integratif, membandingkan jalur metabolisme dengan jalanan dan obat-obatan dengan penghalang jalan.
Menjatuhkan rintangan di jalan raya dengan cepat dengan banyak lalu lintas akan memiliki efek yang lebih besar daripada memblokir jalan negara dengan batas kecepatan yang lebih rendah dan hanya beberapa mobil.
Demikian juga, di otak normal, penyerapan amino kecut Serin dari darah seperti jalan pedesaan yang lambat.
Tetapi kanker otak seperti hambatan yang sibuk, memberi para peneliti kesempatan untuk menargetkan kanker secara selektif.
Tim ini bekerja untuk membuka uji klinis langsung untuk menguji apakah diet khusus yang membatasi kadar serin darah juga dapat membantu pasien glioblastoma.
“Ini adalah upaya multidisiplin dari semua universitas,” kata Wahl.
“Ini adalah studi yang tidak dapat dilakukan oleh peneliti individu sendiri dan saya bersyukur menjadi bagian dari tim yang bekerja bersama untuk membuat penemuan penting yang dapat meningkatkan pengobatan bagi pasien kami.”
Referensi: “Rektor Usia Metabollam Iscal Glucos, Barnin Jubile Festival” Andrew J. Scottal, Mitdadi, Meghdadi, Alexland, Alexandra O'Brian. Zhou, Jie Xu, Gin Wilder-Romants, Ninning Live, Ayesha U. Katta Day, Navamamerla, Onna M. Edwars, Zanga Wu, Persemakmuran, Shopa Feng, Dengarkan Sajan, Limit. Hoeve, Vijave, Kimberly A. Reduc, Ridly R. Qi, Joshua L. Fischer, Ethan Yang, Michalel S. Regan, Mishalael A. St Thouem, Stild Baquity, S. Sarkey S. Agar, Erina Vlaspina, Costa A. Lysysoism, Wajd N. Al-Holou, Dependhily Heal April 3, 2025, Alami.
Dua: 10.1038/S41586-025-09460-7
Pendanaan/Pengungkapan: Scott didukung oleh National Cancer Institute (K99CA300923; F32CA260735). Wahl was supported by NCI (K08CA234416; R37CA258346), National Institute of Neurological Disorders and Stroke (R01NS129123), Damon Runyon Cancer Foundation, Sontag Foundation, Ivy Glioblastoma Foundation, Forbes Institute for Cancer Discovery, Alex's Lemonade Stand Foundation and Chad Tough Defeat DIPG Foundation. Wahl dan Lawrence didukung oleh NCI P50CA269022. Nagrath didukung oleh NCI (R01CA271369). Wu, Feng dan Qi didukung oleh NIDDK MMPC-Live (1U2CDK135066). Zhou didukung oleh Pandemi University of Michigan Medical School Research Research Grants (U083054). Al-Holou didukung oleh NINDS (K08NS12827101), American Cancer Society (CSDG-23-1031584-01-mm), dan American Brain Tumor Association. Palavalasa didukung oleh American Cancer Society (PF-23-1077428-01-mm). Venneneti didukung oleh NINDS (R01NS110572 dan R01NS127799) dan NCI (R01CA261926). Vlashi dan Bailleul didukung oleh NCI (CA251872 dan CA251872-S1). Bailleul didukung oleh a UCLA JCCC Fellowship Award. Taman didukung oleh Institut Kedokteran Umum Nasional (R35GM143127). Sarkaria didukung oleh Mayo Clinic dan Profesor William H. Donner. Untuk didukung oleh Daniel E. Ponton Fund, National Brain Tumor Society, Mass Life Sciences Center, dan NCI (U54CA283114).
Transfer Teknologi/Konflik Kepentingan: Wahl telah berkonsultasi untuk Agios Pharmaceuticals, Admare Pharmaceuticals, Bruker dan Innocrin Pharmaceuticals. Dia adalah penemu paten yang terkait dengan pengobatan pasien dengan tumor otak (aplikasi paten sementara sebagai 63/416.146, aplikasi paten sementara sebagai 62/744.342, pelamar paten sementara sebagai 62/724.337). Scott, Nagrath, Lyssiotis, Mittal, Achreja dan Meghdadi adalah pendapatan co-co Anda dalam aplikasi paten sementara sebagai 63/416.146. Dalam tiga tahun terakhir, Lysiotis telah berkonsultasi untuk Odyssey Therapeutics dan Third Rock Ventures. Al-Holou telah berkonsultasi untuk Servier Pharmaceuticals. Untuk melaporkan pengungkapan berikut: Pemimpin Pendapat Utama untuk Bruker Daltonics, kolaborasi dengan Thermo Finnigan, perjanjian layanan dengan EMD Serono, perjanjian layanan dengan ITEOS Therapeutics, dan pendiri dan anggota Dewan Bondz.
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
NewsRoom.id
