Australische Forscher haben ein Stoffwechselsystem entdeckt, das zu neuen Strategien für die therapeutische Krebsbehandlung führen könnte.
Ein Team an der Flinders University unter der Leitung von Professor Janni Petersen und dem St. Vincent's Institute of Medical Research hat eine Verbindung zwischen einem Stoffwechselsystem in einer Hefe und jetzt Säugetieren gefunden, die für die Regulierung von Zellwachstum und -proliferation von entscheidender Bedeutung ist.
"Das Faszinierende an dieser Hefe ist, dass sie sich vor etwa 350 Millionen Jahren evolutionär deutlich abzeichnete, man könnte also argumentieren, dass die Entdeckung, die wir später bestätigten, bei Säugetieren vorkommt, mindestens so alt ist", sagte Associate Professor Jonathon Oakhill, Leiter des Metabolic Signalling Laboratory am SVI in Melbourne.
Dieses Projekt, das in einem neuen Artikel in Nature Metabolism beschrieben wurde, befasste sich mit zwei wichtigen Signalnetzwerken.
Oft als Tankanzeige des Körpers bezeichnet; ein Protein namens AMP-Kinase oder AMPK reguliert die Zellenergie und verlangsamt das Zellwachstum, wenn sie nicht genug Nährstoffe oder Energie haben, um sich zu teilen.
Der andere, der eines Proteinkomplexes namens mTORC1/TORC1, der auch das Zellwachstum reguliert, erhöht die Zellproliferation, wenn er einen hohen Geh alt an Nährstoffen wie Aminosäuren, Insulin oder Wachstumsfaktoren wahrnimmt.
Ein Kennzeichen von Krebszellen ist ihre Fähigkeit, diese Wahrnehmungssysteme zu umgehen und eine unkontrollierte Vermehrung aufrechtzuerh alten.
"Wir wissen seit etwa 15 Jahren, dass AMPK mTORC1 'bremsen' und die Zellproliferation verhindern kann", sagt außerordentlicher Professor Oakhill. „An diesem Punkt haben wir jedoch einen Mechanismus entdeckt, durch den mTORC1 umgekehrt auch AMPK hemmen und in einem unterdrückten Zustand h alten kann.
Professor Petersen vom Flinders Center for Innovation in Cancer in Adelaide, Südaustralien, sagt, die Experimente zeigten, dass die Hefezellen „sehr empfindlich auf Nährstoffmangel reagierten, als wir die Fähigkeit von mTORC1 zur Hemmung von AMPK störten.“
"Die Zellen teilten sich auch bei einer kleineren Größe, was auf eine Störung der normalen Zellwachstumsregulation hinweist", sagt sie.
"Wir haben die Wachstumsraten von krebsartigen Säugetierzellen gemessen, indem wir ihnen Aminosäuren und Energie entzogen haben (indem wir ihnen Glukose entzogen haben), um die in einem Tumor gefundenen Bedingungen nachzuahmen.
"Überraschenderweise fanden wir heraus, dass diese kombinierten Belastungen tatsächlich die Wachstumsraten erhöhten, was unserer Meinung nach darauf zurückzuführen war, dass die Zellen in einen abtrünnigen "Überlebensmodus" übergingen.
"In diesem Modus ernähren sie sich von selbst, sodass die Zellen auch in Abwesenheit geeigneter Nährstoffe weiter wachsen.
"Wichtig ist, dass dieser Übergang in den Überlebensmodus verloren ging, als wir die Fähigkeit von mTORC1 zur Hemmung von AMPK wieder entfernten."
Diese Ergebnisse bieten eine neue Möglichkeit für Krebsbehandlungsstrategien, die darauf abzielen, die Zellproliferation in der nährstoffarmen Mikroumgebung des Tumors zu unterdrücken, so die Schlussfolgerung der Forschung.
