Βιταμίνες του συμπλέγματος Β και καρκίνος

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Λωζάνης (Unil) ανακάλυψαν έναν νέο βιολογικό μηχανισμό που αποκαλύπτει μια κρίσιμη αδυναμία των καρκινικών κυττάρων όταν στερούνται βιταμίνη Β7. Όλα τα κύτταρα πρέπει να προσαρμόζονται στις αλλαγές της παροχής θρεπτικών συστατικών για να επιβιώσουν. Ωστόσο, ορισμένα κύτταρα εξαρτώνται ιδιαίτερα από τη γλουταμίνη, ένα αμινοξύ που παίζει σημαντικό ρόλο στον μεταβολισμό. Η γλουταμίνη παρέχει βασικά συστατικά που χρειάζονται για τη δημιουργία πρωτεϊνών και DNA, και χωρίς αυτήν τα κύτταρα δεν μπορούν να συνεχίσουν να αναπτύσσονται και να διαιρούνται.

Τα καρκινικά κύτταρα αποτελούν χαρακτηριστικό παράδειγμα. Πολλοί όγκοι παρουσιάζουν αυτό που οι επιστήμονες ονομάζουν «εξάρτηση από τη γλουταμίνη», δηλαδή βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε αυτό το θρεπτικό συστατικό. Αν και αυτή η εξάρτηση θεωρείται αδυναμία, πολλοί καρκίνοι βρίσκουν τρόπους να την παρακάμπτουν. Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Molecular Cell, μια ομάδα με επικεφαλής τον Alexis Jourdain, επίκουρο καθηγητή στο Τμήμα Ανοσοβιολογίας του Πανεπιστημίου της Λωζάνης, ρίχνει νέο φως στις κυτταρικές διαδικασίες πίσω από αυτή την προσαρμοστικότητα.

Πώς το πυροσταφυλικό οξύ και η βιταμίνη Β7 βοηθούν τα κύτταρα να αναπτύσσονται

Η έρευνα, υπό την καθοδήγηση της Δρ Miriam Lisci, μεταδιδακτορικής ερευνήτριας στο εργαστήριο του καθηγητή Jourdain, επικεντρώθηκε σε μόρια πλούσια σε άνθρακα, ιδιαίτερα στο πυροσταφυλικό οξύ. Αυτά τα μόρια μπορούν να επιτρέψουν στα κύτταρα να συνεχίσουν να διαιρούνται ακόμη και όταν η γλουταμίνη είναι περιορισμένη.

Η ομάδα διαπίστωσε ότι αυτή η διαδικασία εξαρτάται από ένα μιτοχονδριακό ένζυμο που ονομάζεται πυροσταφυλική καρβοξυλάση. Το ένζυμο αυτό χρειάζεται βιταμίνη Β7 (γνωστή και ως βιοτίνη) για να λειτουργήσει.

Όταν η βιταμίνη Β7 δεν είναι διαθέσιμη, το ένζυμο σταματά να λειτουργεί και η ανάπτυξη των κυττάρων σταματά. Με αυτόν τον τρόπο, η βιοτίνη λειτουργεί σαν μια «μεταβολική άδεια», επιτρέποντας στο πυροσταφυλικό οξύ να τροφοδοτεί το ενεργειακό σύστημα του κυττάρου και να αντισταθμίζει την έλλειψη γλουταμίνης.

Μεταλλάξεις στο γονίδιο FBXW7 αυξάνουν την ευαισθησία των καρκινικών κυττάρων

Η μελέτη αποκάλυψε επίσης έναν νέο ρόλο για το γονίδιο FBXW7, το οποίο συχνά συνδέεται με τον καρκίνο.

«Όταν το FBXW7 παρουσιάζει μετάλλαξη -κάτι που συμβαίνει συχνά σε ορισμένους καρκίνους- η πυροσταφυλική καρβοξυλάση μειώνεται μερικώς, το πυροσταφυλικό δεν μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά και τα κύτταρα γίνονται εξαρτημένα από τη γλουταμίνη», εξηγεί η Miriam Lisci, πρώτη συγγραφέας του άρθρου.

Οι ερευνητές έδειξαν ότι συγκεκριμένες μεταλλάξεις του FBXW7 που έχουν εντοπιστεί σε ασθενείς μπορούν να προκαλέσουν άμεσα αυτή την αυξημένη εξάρτηση από τη γλουταμίνη. Τα ευρήματα αυτά κατέστησαν δυνατά μέσω συνεργασιών με πλατφόρμες μεταβολομικής και πρωτεομικής, καθώς και με ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Northeastern στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Γιατί αποτυγχάνουν ορισμένες θεραπείες και τι σημαίνει αυτό για το μέλλον

Τα ευρήματα βοηθούν επίσης να εξηγηθεί γιατί οι θεραπείες που στοχεύουν στον αποκλεισμό της γλουταμίνης δεν έχουν πάντα επιτυχία. Τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να στραφούν σε εναλλακτικές μεταβολικές οδούς για να επιβιώσουν.

Απολαμβάνετε το περιεχόμενο μας? Εγγραφείτε στο newsletter μας!

«Μακροπρόθεσμα, αυτή η έρευνα ανοίγει νέους δρόμους για την καλύτερη κατανόηση των μεταβολικών αδυναμιών των καρκίνων και για τον σχεδιασμό καινοτόμων θεραπευτικών στρατηγικών που λαμβάνουν υπόψη τη μεγάλη μεταβολική ευελιξία των καρκινικών κυττάρων, ιδιαίτερα στοχεύοντας ταυτόχρονα σε πολλαπλές μεταβολικές οδούς», καταλήγει ο Alexis Jourdain, κύριος συγγραφέας της μελέτης.