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 bertahan hanya satu hingga dua tahun.
Di dalam tumor ini, sel -sel otak biasa 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 secara fundamental.
Dalam studi terbaru yang diterbitkan di Alampara ilmuwan di University of Michigan, termasuk para ahli dari Rogel Cancer Center, Departemen Bedah Saraf, dan Departemen Teknik Biomedis, menyelidiki bagaimana sel glioblastoma memetabolisme glukosa.
Temuan mereka mengungkapkan bahwa tumor ini bergantung pada jalur nutrisi yang berbeda dibandingkan dengan jaringan otak normal, menawarkan wawasan baru tentang strategi pengobatan potensial.
“Kami mengubah diet dalam model tikus dan secara signifikan dapat memperlambat dan memblokir pertumbuhan tumor ini,” kata penulis co-senior 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 rewiring 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 baik sel otak dan kanker bergantung pada gula, tim ingin melihat apakah mereka menggunakan gula secara berbeda.
Mereka menyuntikkan sejumlah kecil gula berlabel ke dalam tikus dan, yang penting, ke pasien dengan tumor otak untuk mengikuti cara digunakan.
“Untuk benar-benar memahami kanker otak ini dan meningkatkan perawatan untuk pasien, kami perlu melakukan kerja keras untuk mempelajari tumor pada pasien sendiri, tidak hanya di laboratorium,” kata penulis co-senior Wajd al-Holou, MD, seorang ahli bedah saraf tumor otak yang bersama-sama mengarahkan klinik tumor otak multidisiplin Michigan.
Meskipun jaringan 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 yang sehat menggunakan gula untuk menghasilkan energi dan membuat bahan kimia yang memungkinkan otak berfungsi dengan baik.
Glioblastoma, di sisi lain, mematikan proses -proses itu dan sebaliknya dikonversi gula menjadi molekul seperti nukleotida – blok bangunan DNA dan RNA – yang membantu mereka tumbuh dan menyerang jaringan di sekitarnya.
Diet terbatas asam amino dapat meningkatkan hasil pengobatan pada tikus
Para peneliti juga memperhatikan perbedaan penting lainnya.
Otak normal menggunakan gula untuk membuat asam aminoblok bangunan protein. Namun, kanker otak tampaknya mematikan jalur ini dan sebaliknya memulung asam amino ini dari darah.
Temuan ini membuat para peneliti mempertimbangkan apakah menurunkan kadar asam amino tertentu dalam darah dapat mempengaruhi kanker otak tanpa mempengaruhi otak normal.
Mereka menguji apakah tikus yang diberi makan diet yang dibatasi asam amino memiliki hasil pengobatan yang lebih baik.
“Ketika kami menyingkirkan serin asam amino dan glisin pada tikus, respons mereka 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 di jalur yang berbeda, yang dapat membantu mengidentifikasi target obat lainnya.
Penulis co-senior Costas Lyssiotis, Ph.D., Profesor Fisiologi Molekuler dan Integratif, membandingkan jalur metabolisme dengan jalan dan obat-obatan dengan penghalang jalan.
Menjatuhkan hambatan di jalan raya 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 pula, di otak normal, penyerapan amino asam Serin dari darah seperti jalan pedesaan yang lambat.
Tetapi kanker otak seperti jalan bebas hambatan yang sibuk, memberi para peneliti kesempatan untuk menargetkan kanker secara selektif.
Tim ini bekerja untuk membuka uji klinis segera untuk menguji apakah diet khusus yang membatasi kadar serin darah juga dapat membantu pasien glioblastoma.
“Ini adalah upaya multidisiplin dari seluruh universitas,” kata Wahl.
“Ini adalah penelitian 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 perawatan bagi pasien kami.”
Referensi: “Rektor Usia Metabollam ISCAL Glucos, Festival Barnin Jubile” 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, Michalael A. St thouem, Stild Baquity, S. Sarkey S. Agar, Erina Vlaspina, Costa A. Lysysoism, Wajd N. Al-Holou, Dependhily Heal April 3, 2025, Alam.
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 hibah pemulihan penelitian pandemi University of Michigan Medical School (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). Venneti 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. Park didukung oleh Institut Nasional Ilmu Kedokteran Umum (R35GM143127). Sarkaria didukung oleh Mayo Clinic dan Profesor William H. Donner. Agar 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 berkaitan dengan pengobatan pasien dengan tumor otak (aplikasi paten sementara AS 63/416.146, aplikasi paten sementara AS 62/744.342, pemohon paten sementara AS 62/724.337). Scott, Nagrath, Lyssiotis, Mittal, Achreja dan Meghdadi adalah co-penemu pada aplikasi paten sementara AS 63/416.146. Dalam tiga tahun terakhir, Lyssiotis telah berkonsultasi untuk Odyssey Therapeutics dan Third Rock Ventures. Al-Holou telah berkonsultasi untuk Servier Pharmaceuticals. Agar melaporkan pengungkapan berikut: Pemimpin Opini 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.
BN Babel
