Ipinapakita ng mga eksperimento kung paano iniiwasan ng mga selula ng kanser ang gutom at kamatayan mula sa chemotherapy

Ang mga eksperimento sa lab na may mga selula ng kanser ay nagsiwalat ng dalawang pangunahing mekanismo na nagpapahintulot sa mga tumor na umiwas sa mga gamot na idinisenyo upang patayin sila sa pamamagitan ng pagharang sa kanilang metabolismo.

Ang kemoterapiya, habang epektibo sa paggamot sa kanser at pagpapahaba ng kaligtasan ng pasyente, ay kadalasang nawawala ang bisa nito dahil sa kakayahan ng mga selula ng kanser na i-rewire ang kanilang mga metabolic na proseso upang mabuhay. Maraming gamot sa kategoryang antimetabolite ang gumagana sa pamamagitan ng pag-abala sa mga prosesong mahalaga sa paglaki at kaligtasan ng tumor, tulad ng synthesis ng pyrimidines, ang mga molecule na bumubuo sa batayan ng RNA at DNA nucleotides.

---

Mga pangunahing natuklasan ng pag-aaral

1. Mekanismo ng pagkilos ng gamot at pag-iwas sa tumor

   • Ang mga gamot na ginamit sa pag-aaral (raltitrexed, PALA, brequinar) ay humaharang sa synthesis ng pyrimidines, na humahantong sa pag-ubos ng kanilang mga reserba sa cell at, sa huli, sa apoptosis (programmed cell death).
   • Gayunpaman, sa isang mababang-glucose na kapaligiran (tumor microenvironment), ang mga selula ng kanser ay nagpapabagal sa kanilang paggamit ng mga available na pyrimidine reserves. Pinipigilan ng pagbagal na ito ang chemotherapy na gumana nang epektibo, dahil ang mga naubos na reserbang pyrimidine ay kinakailangan upang ma-trigger ang pagkamatay ng cell.

2. Ang mga epekto ng mababang antas ng glucose

   • Ang mababang antas ng glucose ay nakakasagabal sa pag-activate ng mga protina ng BAX at BAK, na nag-trigger ng apoptosis sa pamamagitan ng pagsira sa mitochondria ng cell.
   • Ang pagbaba ng mga antas ng glucose ay nagpapabagal din sa conversion ng isang anyo ng pyrimidines (UTP) sa isa pang kailangan para sa mga proseso ng cellular (UDP-glucose).

3. Mga Gene na Kritikal para sa Kaligtasan

   • Nalaman ng pagsusuri sa 3,000 gene na nauugnay sa metabolismo ng cell na karamihan sa mga ito ay kasangkot sa synthesis ng pyrimidines, na nagpapatunay na ang metabolic pathway na ito ay kritikal para sa kaligtasan ng selula ng kanser sa mga kondisyon na mababa ang glucose.

---

Praktikal na kahalagahan

Ang pag-aaral ay nagbibigay-liwanag sa mga mekanismo kung saan ang mga selula ng kanser ay nabubuhay sa masamang kondisyon at nagbubukas ng mga prospect para sa mga bagong therapeutic approach:

• Pagbuo ng mga bagong kumbinasyon ng chemotherapy:
  Ang mga hinaharap na gamot ay maaaring "linlangin" ang mga selula ng kanser upang kumilos tulad ng ginagawa nila sa isang normal na kapaligiran ng glucose, na ginagawang mas epektibo ang paggamot.

• Diagnostics at pagbabala:
  Ang kakayahang bumuo ng mga pagsusuri upang matukoy kung paano tumutugon ang tumor ng isang partikular na pasyente sa mababang kondisyon ng glucose ay makakatulong sa pag-personalize ng paggamot.

• Pananaliksik ng mga alternatibong pathway:
  Pag-block ng mga karagdagang metabolic pathway sa mga selula ng kanser upang mapukaw ang apoptosis. Sa partikular, ang mga inhibitor ng Chk-1 at ATR ay may mga promising na paraan, bagaman nananatiling limitasyon ang pagpapaubaya ng pasyente.

---

Mga susunod na hakbang

Plano ng mga mananaliksik na patuloy na pag-aralan ang iba pang mga metabolic pathway at ang mekanismo kung saan na-trigger ang apoptosis sa ilalim ng mababang kondisyon ng glucose upang matukoy ang mga karagdagang target para sa chemotherapy. Ito ay maaaring makabuluhang mapabuti ang mga resulta ng paggamot at palawakin ang mga posibilidad para sa paglaban sa mga lumalaban na uri ng kanser.

Ang pag-aaral ay nai-publish sa journal Nature Metabolism.