Vědci zjistili, že buňky rakoviny mozku přeprogramují svůj metabolismus cukru, což je zranitelnost, kterou lze u myší využít k bránění růstu nádoru a zvýšení terapeutických výsledků.
Glioblastomy jsou nejagresivnějším typem maligního mozkového nádoru a pacienti s diagnózou tohoto stavu obvykle přežívají pouze jeden až dva roky.
V rámci těchto nádorů běžné mozkové buňky mění své chování, rychle se množí a šíří se do blízké tkáně. Na rozdíl od zdravých mozkových buněk zpracovávají rakovinné buňky živiny zásadně odlišným způsobem.
V nedávné studii zveřejněné v PřírodaVědci na University of MichiganVčetně odborníků z Rogel Cancer Center, oddělení neurochirurgie a oddělení biomedicínského inženýrství zkoumali, jak buňky glioblastomu metabolizují glukózu.
Jejich zjištění odhalila, že tyto nádory se spoléhají na odlišné dráhy živin ve srovnání s normální tkáni mozku a nabízejí nový vhled do potenciálních léčebných strategií.
„Změnili jsme dietu u myších modelů a byli jsme schopni výrazně zpomalit a blokovat růst těchto nádorů,“ řekl autor spolu-senior Daniel Wahl, MD, Ph.D., docent radiační onkologie.
„Naše studie může pomoci vytvořit nové příležitosti k léčbě pacientům v blízké budoucnosti.“
Konvenční léčba sestává z chirurgického zákroku následovanou radiační terapií a chemoterapií. Nádory se však nakonec vrátí a stanou se odolnými vůči léčbě.
Dříve vědci ukázali, že rezistence je způsobena metabolickým opakováním v rakovinných buňkách.
Rakovinné buňky v mozku používají cukry odlišně ve srovnání se zdravými buňkami
Metabolismus je proces, kterým naše těla rozkládají molekuly, jako jsou uhlohydráty a proteiny, aby je naše buňky mohly buď používat, nebo vytvářet nové molekuly.
Ačkoli mozkové i rakovinné buňky závisí na cukru, tým chtěl zjistit, zda používají cukr jinak.
Vložili malé množství značeného cukru do myší a, co je důležité, do pacientů s mozkovými nádory, aby následovali, jak se používá.
„Abychom skutečně porozuměli těmto rakovinám mozku a zlepšili léčbu pacientů, museli jsme vykonávat tvrdou práci na studiu nádorů u pacientů samotných, nejen v laboratoři,“ řekl spolupracovní autor WAJD al-Holou, MD, neurochirgeon mozkového nádoru, který společně řídí kliniku multidisciplinární mozkové mozkové nádorové kliniky.
Ačkoli jak normální tkáně, tak nádorové buňky používaly hodně cukru, používaly je pro různé účely.
„Je to metabolická vidlička na silnici,“ řekl Andrew Scott, Ph.D., výzkumný vědec ve Wahlově laboratoři.
„Mozek nasměruje cukr do produkce energie a neurotransmitery pro myšlení a zdraví, ale nádory přesměrují cukr, aby vytvořili materiály pro více rakovinných buněk.“
Tým zjistil, že zdravé tkáně používaly cukry k výrobě energie a výrobě chemikálií, které umožňují mozku správně fungovat.
Glioblastomy na druhé straně tyto procesy vypnuly a místo toho přeměnily cukr na molekuly, jako jsou nukleotidy – stavební bloky DNA a RNA – to jim pomohlo růst a napadnout okolní tkáně.
Dieta omezená aminokyselinou může zlepšit výsledky léčby u myší
Vědci si také všimli dalších důležitých rozdílů.
Normální mozek používal cukr k výrobě aminokyselinystavební bloky proteinů. Zdálo se však, že rakoviny mozku tuto cestu vypnou a místo toho tyto aminokyseliny z krve zachytily.
Toto zjištění vedlo vědce k zvážení, zda snížení hladin určitých aminokyselin v krvi může ovlivnit rakovinu mozku, aniž by to ovlivnilo normální mozek.
Testovali, zda myši, které byly krmeny aminokyselinově omezenou stravou, měly lepší výsledky léčby.
„Když jsme se zbavili aminokyselin serinu a glycinu u myší, jejich reakce na záření a chemoterapii byla lepší a nádory byly menší než kontrolní myši, které byly krmeny serinem,“ řekl autor spolupráce Deepak Nagrath, Ph.D. Profesor biomedicínského inženýrství.
Na základě jejich měření u myší tým také postavil matematické modely, které mohou sledovat, jak se glukóza používá v různých drahách, což může pomoci identifikovat jiné cíle léčiva.
Autor spolu-senior Costas Lyssiotis, Ph.D., profesor molekulární a integrativní fyziologie, porovnával metabolické dráhy s silnicemi a drogami s zátarasy.
Odhození zátarasů na rychlé dálnici s velkým provozem bude mít větší účinek než blokování venkovské silnice s nižší rychlostní limit a jen několik vozů.
Podobně, v normálním mozku, absorpce amino kyselina Serin z krve je jako pomalá venkovská cesta.
Rakovina mozku je však jako rušná dálnice a dává vědcům příležitost selektivně zacílit na rakovinu.
Tým brzy pracuje na otevírání klinických studií, aby testoval, zda specializované stravy, které omezují hladinu serinu v krvi, mohou také pomoci pacientům s glioblastomem.
„Jedná se o multidisciplinární úsilí z celé univerzity,“ řekl Wahl.
„Je to studie, kterou žádný jednotlivý vyšetřovatel nemohl udělat sám a jsem vděčný za to, že jsem součástí týmu, který spolupracuje na důležitých objevech, které mohou zlepšit léčbu našich pacientů.“
Reference: „Rektoring Ofcrcal of Iscal Glucos Metabollam Age, Barnin Jubile Festival“ Andrew J. Scottal, Mitdadi, Meghdadi, Aleexland, Alexandra O’Brian. Zhou, Jie Xu, Gin Wilder-Romants, Ninning Live, Ayesha U. Katta Day, Navamamerla, Onna M. Edwars, Zanga Wu, Commonwealth, ShopA Feng, poslouchejte Sajan, Limit. Hoeve, Vijave, Kimberly A. Reduc, Ridly R. Qi, Joshua L. Fischer, Ethan Yang, Michalel S. Regan, Michalael A. St Thouem, Stild Baquity, S. Sarkey S. Agar, Erina Vlaspina, Costa A. Lysysoism, Wajd N. Al-Holou, Precily April 3, 2025,, 2025,, 2025,, 2025,, 2025,, 2025 Příroda.
Dva: 10.1038/S41586-025-09460-7
Financování/zveřejnění: Scott byl podporován Národním rakovinovým institutem (K99CA300923; F32CA260735). WAHL byl podporován NCI (K08CA234416; R37CA258346), Národním ústavem neurologických poruch a mrtvice (R01NS129123), Damon Runyon Cancer Foundation, Sontag Foundation Foundation, Ivag Glioblastoma Foundation, Institut pro rakovinu a nadace Chad Hermas. Wahl a Lawrence byly podporovány NCI P50CA269022. Nagrarath byl podporován NCI (R01CA271369). Wu, Feng a Qi byly podporovány NIDDK MMPC-Live (1U2CDK135066). Zhou byl podporován Grantem Pandemic Recovery Recovery Grant University of Michigan Medical School (U083054). Al-Holou byl podporován NINDS (K08NS12827101), American Cancer Society (CSDG-23-1031584-01-MM) a American Brain Tumor Association. Palavalasa byla podporována American Cancer Society (PF-23-1077428-01-MM). Venneti byl podporován NINDS (R01NS110572 a R01NS127799) a NCI (R01CA261926). Vlashi a Bailleul byly podporovány NCI (CA251872 a CA251872-S1). Bailleul byl podporován a UCLA Cena JCCC Fellowship Award. Park byl podporován Národním institutem obecných lékařských věd (R35GM143127). Sarkaria byla podporována Mayo Clinic a William H. Donner Profesorship. Agar byl podporován Fondem Daniel E. Ponton, National Brain Tumor Society, Mass Life Sciences Center a NCI (U54CA283114).
Techní přenos/konflikty zájmu: Wahl konzultoval pro Agios Pharmaceuticals, Admare Pharmaceuticals, Bruker a Innocrin Pharmaceuticals. Je vynálezcem patentů týkajících se léčby pacientů s mozkovými nádory (americká prozatímní patentová aplikace 63/416,146, americká prozatímní patentová aplikace 62/744 342, americký prozatímní patentový uchazeč 62/724 337). Scott, Nagrarath, Lyssiotis, Mittal, Achreja a Meghdadi jsou spoluanizovateli prozatímní patentové žádosti 63/416,146. V posledních třech letech konzultovala Lyssiotis pro Odyssey Therapeutics a Third Rock Ventures. Al-Holou konzultoval Servier Pharmaceuticals. Agar hlásí následující zveřejnění: Klíčový vůdce názorů na Bruker Daltonics, spolupráce s Thermo Finnigan, dohoda o službě s EMD Serono, dohoda o servisním dohodě s Iteos Therapeutics a zakladatel a člen představenstva Bondz.
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
