Entdeckung der hirnkrebszellschwäche kann die behandlung verbessern


Entdeckung der hirnkrebszellschwäche kann die behandlung verbessern

Biologen haben eine Schwäche in einer Gruppe von Hirntumorzellen entdeckt, die zu einer neuen Behandlung für Glioblastom, die tödlichste Form der Krankheit führen könnte.

Die Forscher fanden eine Untergruppe von Hirntumorzellen überexprimieren ein Enzym, das ein neues Ziel für Drogen sein könnte.

Schreiben in der Zeitschrift Natur , Das Team, darunter Mitglieder des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und des Whitehead Institute for Biomedical Research, in Cambridge, MA, beschreiben, wie sie eine Untergruppe von Glioblastom-Tumorzellen überexprimieren ein Enzym, das eine Aminosäure bricht.

Ohne das Enzym - genannt GLDC - sterben die Hirntumorzellen durch den Aufbau von toxischen Nebenprodukten des Stoffwechsels.

Lead-Autor Dr. Dohoon Kim sagt Blocking GLDC in Glioblastom Zellen können eine neue Möglichkeit, um den Krebs zu behandeln bieten.

Dr. Kim ist ein Postdoc-Forscher im Labor des älteren Autors David M. Sabatini, Mitglied des Whitehead Institute und Professor für Biologie am MIT.

Das Team stieß auf GLDC, als sie auf Krankheiten blickten, die als "angeborene Störungen des Stoffwechsels" bekannt waren. Diese Krankheiten - von denen viele das Gehirn beeinflussen - entstehen, wenn Zellen keine Enzyme fehlen, die für ein gesundes Funktionieren wichtig sind.

GLDC ist in einer Untergruppe von Glioblastomzellen, die zu viel SHMT2 exprimieren, überaktiv

Ein Beispiel für eine Krankheit, die durch einen angeborenen Störung des Stoffwechsels verursacht wird, ist Phenylketonurie. Diese seltene genetische Bedingung ist, wo der Körper kann nicht brechen die Aminosäure Phenylalanin, die sich im Blut und Gehirn aufbaut. Patienten mit der Störung müssen eine spezielle Niedrige Protein-Diät folgen und vermeiden, Phenylalanin zu essen, um geistige Behinderung und Krampfanfälle zu verhindern.

Zellen benötigen auch GLDC, um die Aminosäure Glycin abzubauen. Verlust von GLDC führt zu einer Störung namens nonketotische Hyperglykinämie, die Glycinaufbau im Gehirn verursacht und kann zu einer schweren geistigen Retardierung führen.

GLDC ist oft in einer Untergruppe von Glioblastomzellen überaktiv. Das Team fand dies nur in Glioblastomzellen, die auch ein Gen namens SHMT2 überexprimieren, das die Aminosäure Serin in Glycin umwandelt.

Das Team stellte fest, dass die Hirntumorzellen so von GLDC abhängig sind, dass sie, wenn sie es verlieren, sterben.

Als sie weiter untersuchten, fanden die Forscher, dass SHMT2 am stärksten in Glioblastomzellen in Gebieten exprimiert wird, die in Sauerstoff und Nährstoffen sehr niedrig sind - Bereiche, die als "ischämische Regionen" bekannt sind.

Ischämische Gebiete treten häufig im Zentrum der Tumoren auf, wo die Blutversorgung schlecht ist. Die Forscher fanden, dass SHMT2 hilft Zellen überleben in dieser Umgebung mit niedrigem Sauerstoffgehalt aufgrund seiner Wirkung auf PKM2, ein Enzym, das hilft, bricht Glukose und ist auch in der Herstellung neuer Krebszellen beteiligt. Dr. Kim erklärt:

Zellen mit hoher SHMT2-Aktivität haben eine niedrige PKM2-Aktivität und folglich niedrige Sauerstoffverbrauchsraten, was sie besser geeignet macht, in der ischämischen Tumor-Mikroumgebung zu überleben."

Die hohe Aktivität von SHMT2 in dieser sauerstoffarmen Umgebung führt zu viel Glycin, das die Zellen mit GLDC brechen müssen.

Ohne GLDC zerfallen die Krebszellen Glycin in einer Weise, die sie schließlich tötet

Die Forscher fanden heraus, dass ohne GLDC die Zellen versuchen, Glycin über einen anderen Weg zu brechen, der giftige Produkte erzeugt, die sie aufbauen und töten.

Die Forscher schlagen vor, eine Verbindung, die GLDC blockiert in diesen Zellen könnte zu einer potenziellen neuen Behandlung für Glioblastom führen. Sie suchen nun nach einer solchen Verbindung.

Die amerikanische Hirntumor-Vereinigung, die National Institutes of Health und das Koch-Institut finanzierten die Forschung.

Im Oktober 2014, Medical-Diag.com Gelernt über eine in der Zeitschrift veröffentlichte Proof-of-Concept-Studie Stammzellen Das zeigte einen neuen Weg, um Stammzellen zu benutzen, um Hirntumor zu bekämpfen, indem sie sie produzieren und Giftstoffe freisetzen, die nur Tumorzellen töten, ohne die Stammzellen zu schädigen.

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