Tế bào ung thư sử dụng nhiên liệu mới khi không có đường

Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Ung thư Rogel thuộc Đại học Michigan đã phát hiện ra một nguồn dinh dưỡng mới mà các tế bào ung thư tuyến tụy sử dụng để phát triển. Phân tử, uridine, cung cấp cái nhìn sâu sắc về cả quá trình sinh hóa và con đường điều trị khả thi.

Các phát hiện, được công bố trên tạp chí Nature , cho thấy các tế bào ung thư có thể thích nghi khi chúng không được tiếp cận với glucose. Các nhà nghiên cứu trước đây đã xác định các chất dinh dưỡng khác đóng vai trò là nguồn nhiên liệu cho bệnh ung thư tuyến tụy; nghiên cứu này thêm uridine vào danh mục.

Các khối u tuyến tụy có ít mạch máu hoạt động và không thể dễ dàng tiếp cận các chất dinh dưỡng đến từ máu, chẳng hạn như glucose. Costas Lyssiotis, Tiến sĩ, Giáo sư Nghiên cứu Maisel về Ung thư và điều tra viên chính của nghiên cứu, giải thích rằng nếu không có chất dinh dưỡng phù hợp, các tế bào ung thư sẽ đói. "Rõ ràng là chúng tôi biết chúng vẫn phát triển, nhưng chúng đang sử dụng cái gì để phát triển?" anh ấy nói. "Những phát hiện này cho thấy rằng, trong một số trường hợp nhất định, uridine là một trong những loại nhiên liệu đó."

Khi được hỏi về tác động, Zeribe Nwosu, Ph.D., một trong những đồng tác giả đầu tiên của nghiên cứu, cho biết "khả năng ung thư chuyển sang các chất dinh dưỡng thay thế đã thu hút tôi trong một thời gian dài. Việc chặn các công tắc bù trừ như vậy có thể dẫn chúng ta đến phương pháp điều trị mới và đó là cánh cửa mà chúng tôi hy vọng nghiên cứu này sẽ mở ra."

Uridine hiện diện trong môi trường vi mô khối u, nhưng nguồn gốc chính xác của nó và cách các tế bào ung thư tiếp cận nó vẫn còn là một bí ẩn. Lyssiotis nói: “Một phần của bức tranh là nó ở trong máu, nhưng chúng tôi không biết cụ thể nó đến từ đâu. "Có khả năng, nó đến từ nhiều nơi và cho đến nay chúng tôi vẫn chưa thể ghim nó vào một nguồn duy nhất."

Các sự kiện mà Lyssiotis gọi là "thời kỳ khủng hoảng" - khi các tế bào không có đủ chất dinh dưỡng, do khả năng tiếp cận máu hạn chế và/hoặc sự cạnh tranh gay gắt giữa các tế bào - có thể là manh mối giải thích tại sao và ở đâu, các tế bào chuyển sang uridin. Matt Ward, một đồng tác giả khác cho biết: “Các tế bào ung thư dường như đang cảm nhận được nồng độ glucose và uridine trong môi trường địa phương để thông báo về sự thích nghi của chúng”. Nhóm của Lyssiotis nhận ra quá trình điều tiết chưa biết này, cũng như đột biến thúc đẩy ung thư ở gen KRAS, thường gặp ở ung thư tuyến tụy, như hai cách mà các tế bào ung thư kiểm soát việc sử dụng uridine của chúng.

Lyssiotis và nhóm của ông đã thực hiện nghiên cứu này trong gần một thập kỷ cùng với các cộng tác viên của họ trong phòng thí nghiệm Sadanandam tại Viện Nghiên cứu Ung thư ở London. Họ đã sử dụng một công nghệ sàng lọc hàng trăm chất dinh dưỡng khác nhau để xem chất nào hỗ trợ sự phát triển của ung thư tuyến tụy. Thông thường, các nhà nghiên cứu xem xét các chất dinh dưỡng tiêu chuẩn như đường, protein và chất béo, nhưng nhóm của Lyssiotis đã thực hiện một cách tiếp cận khách quan. Ông giải thích: “Chúng tôi đã sử dụng một bảng điều khiển lớn với hơn 20 dòng tế bào tuyến tụy và khoảng 200 chất dinh dưỡng khác nhau để đánh giá các cách khác nhau mà tế bào ung thư tuyến tụy phát triển. "Chúng thực sự chuyển hóa cái gì? Phương pháp này đã giúp chúng tôi khám phá ra uridine."

Phương pháp này cũng cung cấp cái nhìn sâu sắc về điều trị. Các phát hiện cho thấy rằng uridine được chuyển hóa bởi enzyme uridine phoshorylase-1, hoặc UPP1. Chặn UPP1 có tác động lớn đến sự phát triển của khối u tụy ở chuột, những phát hiện cho thấy tầm quan trọng của việc thử nghiệm các loại thuốc ngăn chặn uridine như các lựa chọn điều trị mới có thể.

Sadanandam, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Có khả năng hiểu rõ hơn và điều trị ung thư tuyến tụy bằng các mục tiêu thuốc mới và phương pháp điều trị mới”.

Cần nhiều nghiên cứu hơn để xác định cách tốt nhất để chuyển khám phá này đến phòng khám.

Nguồn Michigan Medicine - Đại học Michigan