Istraživači sa sveobuhvatnog centra za rak u Lombardi Univerziteta Džordžtaun i kolege koji istražuju složenost biohemijskih puteva uključenih u razvoj raka otkrili su da je oblik glukoze, vrsta šećera, zamršeno povezan sa putem koji se koristi za izgradnju molekula DNK. Kada je ovaj put preaktivan, može dovesti do raka i otpornosti na hemoradioterapiju.
Nalazi se pojavljuju 12. juna 2023. u Nature Chemical Biology.
„Već neko vreme moja laboratorija je istraživala ćelijsku signalizaciju i mehanizme transkripcije DNK pomoću kojih se ćelijski metabolizam menja kao odgovor na ekološke i genetske znakove, sa ciljem dizajniranja strategija za lečenje raka i drugih bolesti“, kaže dr Huadong Pei. D., vanredni profesor na Odeljenju za onkologiju u Džordžtaunu Lombardiju i odgovarajući autor publikacije.
„Znanje da ćelije raka obično rastu brzo i da im je potrebno više glukoze nego normalnim ćelijama da reprogramiraju svoj metabolizam bilo je ključno za pokretanje ovog najnovijeg istraživačkog napora u nadi da možemo bolje razumeti kako se možemo boriti protiv raka na ćelijskom, ili čak subćelijski nivo“.
Pei-ov trenutni istraživački napor počeo je kada su on i njegove kolege pogledali kako hranljive materije koje ćelije gutaju da bi ostale žive na kraju izazivaju modifikacije proteina kao rezultat dodavanja šećera zvanog O-vezani β-N-acetilglukozamin (O-GlcNAc) u belančevina. Ova dinamična i reverzibilna modifikacija se pojavljuje kao ključni regulator brojnih različitih ćelijskih procesa.
U nizu eksperimenata u laboratoriji i na miševima, istraživači su uspeli da utvrde da postoji važan enzim uključen u sintezu nukleotida, nazvan fosforibozil pirofosfat sintetaza 1 (PRPS1), koji je modifikovan pomoću O-G1cNAc. Ciljanje na šećer ili enzim može biti ključno za uticaj na ishod raka, smatraju istraživači.
„Na kraju, želeli bismo da budemo u mogućnosti da dizajniramo lekove koji ciljaju na sintezu DNK nukleotida, što uključuje modifikacije koje smo identifikovali u dodavanju šećera proteinu i katalizatorskom koraku na koji deluje enzim PRPS1“, rekao je Pei. „Naročito bismo želeli da razvijemo lekove koji mogu da se koriste da rak pluća učini osetljivijim ili reagujućim na radioterapiju i hemoterapiju, pošto je otpornost na ove terapije još uvek previše česta. Ali još je dug put do toga. i biće potrebno još mnogo eksperimenata pre nego što uopšte budemo mogli da razmotrimo dizajn lekova.“
U međuvremenu, sledeći korak istraživača je da počnu da ispituju primenu svojih nalaza na životinjskim modelima koristeći miševe kalemljene tkivom ljudskog raka pluća kako bi videli da li lekovi koji ciljaju sintezu nukleotida senzibiliziraju rak pluća na radioterapiju i hemoterapiju.
