Gli scienziati hanno identificato un nuovo modo di fermare la crescita delle cellule del cancro del polmone, bloccando la loro capacità di utilizzare fonti alternative di nutrizione. La scoperta è stata resa possibile attraverso l’individuazione dei programmi metabolici utilizzati dalle cellule tumorali per alimentare la loro crescita. I risultati indicano possibili nuove vie per il trattamento del cancro del polmone che è il secondo tumore più comune e rappresenta oltre un quarto di tutte le morti per cancro. I risultati dello studio sono stati pubblicati il 15 ottobre sulla rivista Molecular Cell.
Il metabolismo delle cellule tumorali è molto diverse da quello delle cellule normali. Rapida proliferazione significa che le cellule tumorali hanno un aumentato fabbisogno energetico.Questa esigenza viene soddisfatta dal glucosio come la principale fonte di nutrimento. Le cellule tumorali utilizzano glucosio a tassi addirittura centinaia di volte maggiori di quelli delle cellule normali. Quando il glucosio diventa scarso, tuttavia, le cellule tumorali devono passare a utilizzare fonti alternative di alimentazione per mantenere la loro crescita e la sopravvivenza.
Un team di scienziati provenienti dalla McGill University, Washington University di St. Louis, ITMO University di San Pietroburgo in Russia e dell’Università di Bristol nel Regno Unito, ha studiato la risposta delle cellule tumorali alla ridotta disponibilità di glucosio, la principale fonte di combustibile per la maggior parte delle cellule del cancro. Il gruppo ha scelto di sperimentare con uno dei più comuni tipi di cancro al polmone – il cancro del polmone non a non a piccole cellule- che colpisce l’85-90 per cento di tutte le vittime del cancro al polmone. I ricercatori hanno scoperto che alcune cellule del cancro del polmone cambiano le loro preferenze alimentari, passando dal glucosio alla glutammina – quando la disponibilità di glucosio è scarsa.
Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che le cellule tumorali utilizzano un enzima noto come PEPCK per riprogrammare il loro metabolismo. “Fino a poco tempo fa, PEPCK è stato ampiamente studiato solo in tessuti specializzati come il fegato”, spiega Emma Vincent, Ricercatore Associato presso la McGill University e autore principale dello studio. “Abbiamo scoperto che anche alcune cellule tumorali esprimono PEPCK, e questo conferisce loro la capacità di convertire la glutammina in blocchi energetici e di costruzione per sostenere la loro crescita. PEPCK permette alle cellule tumorali non solo di sopravvivere, ma di continuare a proliferano in condizioni di fame. ” Gli scienziati hanno dimostrato in esperimenti sui topi, che bloccando PEPCK, la crescita delle cellule tumorali rallenta.
Il gruppo ha anche trovato prove di un aumento dei livelli di PEPCK nei tessuti dei pazienti affetti da cancro al polmone. “Il fatto che i livelli di PEPCK sono elevati in alcuni casi di cancro al polmone umano, suggerisce che questo enzima può svolgere un ruolo nella malattia umana”, aggiunge Russell Jones, Professore Associato di Fisiologia presso Goodman Cancer Research Centre della McGill University. Lo studio suggerisce che la disponibilità di nutrienti nell’organismo, dove le cellule tumorali devono competere per reperire il glucosio e altre sostanze nutritive, può avere un impatto nella progressione del cancro.
“Il nostro lavoro mostra che i tumori possono utilizzare fonti energetiche alternative per continuare a crescere in condizioni di stress”, osserva il Prof. Jones. “Questa notevole flessibilità è parte di ciò che rende il cancro così mortale, ma offre anche la speranza di trovare nuove terapie”.
“Capire i meccanismi utilizzati dalle cellule tumorali per adattarsi al loro ambiente, crea nuove possibilità per il trattamento di questa malattia mortale”, spiega Alexey Sergushichev, studente bioinformatico e dottorando presso il Dipartimento di Tecnologie Informatiche della ITMO University. “Ci auguriamo che il nostro lavoro sull’enzima PEPCK e sulle alterazioni metaboliche nelle cellule tumorali del polmone possa portare a innovazioni nel trattamento del cancro del polmone non a piccole cellule, uno dei tipi più letali di cancro”.
Fonte: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-10/mu-anw102015.php
