Această vitamină lipsă ar putea opri celulele canceroase
Cercetătorii de la Universitatea din Lausanne (Unil) au descoperit un nou mecanism biologic care evidențiază o vulnerabilitate critică în celulele tumorale atunci când acestea sunt private de vitamina B7.
Toate celulele trebuie să se adapteze la schimbările din aprovizionarea cu nutrienți pentru a supraviețui. Totuși, unele celule devin deosebit de dependente de glutamină, un aminoacid esențial în metabolism. Glutamina furnizează componente necesare pentru construirea proteinelor și ADN-ului, iar fără ea, celulele nu pot continua să crească și să se dividă.
Celulele canceroase sunt un exemplu principal. Multe tumori prezintă ceea ce știința numește „dependență de glutamină”, adică depind masiv de acest nutrient. Deși această dependență este considerată o slăbiciune, multe cancere găsesc modalități de a o ocoli. Un studiu publicat în jurnalul Molecular Cell, condus de Alexis Jourdain, din cadrul Departamentului de Immunobiologie (DIB) al Facultății de Biologie și Medicină (FBM) de la Unil, aduce noi informații despre procesele celulare din spatele acestei adaptabilități.
Cercetarea, condusă de Miriam Lisci, s-a concentrat pe moleculele bogate în carbon, în special pe piruvat. Aceste molecule permit celulelor să continue divizarea chiar și atunci când glutamina este rară.
Procesul depinde de o enzimă mitocondrială numită piruvat carboxilază. Această enzimă necesită vitamina B7 (sau biotină) pentru a funcționa. Când vitamina B7 nu este disponibilă, enzima își pierde activitatea, iar creșterea celulară se oprește. Astfel, biotina acționează ca o „licență metabolică”, permițând piruvatului să se integreze în sistemul energetic al celulei și să compenseze lipsa de glutamină.
Studiul a descoperit, de asemenea, un nou rol pentru genele FBXW7, adesea asociate cu cancerul. „Când FBXW7 este mutat – o situație frecvent întâlnită în anumite cancere – piruvat carboxilaza dispare parțial, iar piruvatul nu mai poate fi utilizat eficient, iar celulele devin dependente de glutamină”, explică Miriam Lisci.
Cercetătorii au demonstrat că mutațiile specifice FBXW7 întâlnite la pacienți pot declanșa direct această dependență crescută de glutamină. Aceste descoperiri au fost posibile datorită colaborărilor cu platformele de metabolomică și proteomică ale FBM, precum și cu echipa lui Owen Skinner de la Universitatea Northeastern din Statele Unite.
Aceste descoperiri ajută, de asemenea, la explicarea motivului pentru care terapiile menite să blocheze glutamina nu reușesc întotdeauna. Celulele canceroase pot trece la căi metabolice alternative pentru a supraviețui.
„Pe termen lung, această cercetare deschide noi căi pentru a înțelege mai bine vulnerabilitățile metabolice ale cancerelor și pentru a concepe strategii terapeutice inovatoare care să țină cont de marele grad de flexibilitate metabolică a celulelor tumorale, în special prin vizarea simultană a mai multor căi metabolice”, conchide Alexis Jourdain.
