Celulele canceroase sunt cunoscute pentru „dependența de glutamină”, însă multe reușesc să ocolească această vulnerabilitate, trecând la surse alternative de energie. Cercetătorii au descoperit că vitamina B7 acționează ca o „licență metabolică”, permițând această adaptare prin intermediul unei enzime-cheie. În absența biotinei, celulele canceroase își pierd flexibilitatea și își opresc creșterea. Mai mult, mutațiile unei gene asociate cancerului pot amplifica această vulnerabilitate, deschizând calea către o nouă țintă promițătoare pentru terapii.
Cercetătorii de la Universitatea din Lausanne au descoperit un nou mecanism biologic care scoate la iveală o vulnerabilitate critică a celulelor tumorale atunci când acestea sunt private de vitamina B7.
Toate celulele trebuie să se adapteze la schimbările în aportul de nutrienți pentru a supraviețui. Cu toate acestea, unele devin puternic dependente de glutamină, un aminoacid esențial pentru metabolism. Glutamina furnizează componentele necesare pentru formarea proteinelor și a ADN-ului, iar în lipsa ei, celulele nu mai pot continua să crească și să se dividă.
Celulele canceroase sunt un exemplu elocvent. Multe tumori prezintă ceea ce oamenii de știință numesc „dependență de glutamină”, ceea ce înseamnă că se bazează puternic pe acest nutrient. Deși această dependență este considerată o vulnerabilitate, numeroase tipuri de cancer reușesc să ocolească acest obstacol. Într-un studiu publicat în revista Molecular Cell, o echipă condusă de Alexis Jourdain, profesor asistent în cadrul Departamentului de Imunobiologie al Facultății de Biologie și Medicină de la UNIL, aduce noi perspective asupra proceselor celulare care stau la baza acestei adaptabilități.”
Cercetarea, coordonată de dr. Miriam Lisci, cercetător postdoctoral în laboratorul prof. Jourdain, s-a concentrat pe molecule bogate în carbon, în special piruvatul. Aceste molecule pot permite celulelor să continue să se dividă chiar și atunci când glutamina este limitată.
Echipa a descoperit că acest proces depinde de o enzimă mitocondrială numită piruvat carboxilază. Pentru a funcționa, această enzimă are nevoie de vitamina B7 (biotină). Atunci când vitamina B7 lipsește, enzima nu mai funcționează, iar creșterea celulară se oprește. Astfel, biotina acționează ca o „licență metabolică”, permițând piruvatului să alimenteze sistemul energetic al celulei și să compenseze lipsa glutaminei.
Studiul a scos la iveală și un rol important al genei FBXW7, adesea asociată cu cancerul. Atunci când această genă suferă mutații — lucru frecvent în anumite tipuri de cancer — apare o problemă majoră: o enzimă esențială dispare parțial, iar celulele nu mai pot folosi eficient piruvatul.
Rezultatul? Celulele canceroase devin și mai dependente de glutamină pentru a supraviețui și a se dezvolta.
Cercetătorii au demonstrat că anumite mutații ale genei FBXW7, identificate la pacienți, pot declanșa direct această dependență crescută de glutamină. Descoperirea a fost posibilă datorită colaborării cu platformele de metabolomică și proteomică ale facultății, dar și cu o echipă de cercetare din Statele Unite.
Descoperirile explică și de ce terapiile care încearcă să blocheze glutamina nu au întotdeauna succes. Celulele canceroase sunt foarte adaptabile și pot trece rapid la alte surse de energie pentru a supraviețui.
Pe termen lung, această cercetare deschide noi direcții importante: o mai bună înțelegere a punctelor slabe ale cancerului și dezvoltarea unor tratamente mai eficiente. Ideea-cheie este că viitoarele terapii ar putea viza mai multe mecanisme metabolice în același timp, tocmai pentru a bloca capacitatea tumorilor de a se adapta.
„Pe termen lung, aceste rezultate ne pot ajuta să dezvoltăm strategii terapeutice inovatoare, care să țină cont de flexibilitatea metabolică ridicată a celulelor tumorale”, a explicat Alexis Jourdain, coordonatorul studiului.
