Forskere opdager enzym, der understøtter hjerne tumor vækst


Forskere opdager enzym, der understøtter hjerne tumor vækst

En ny undersøgelse viser, hvordan hjernetumorer kan fodre, selvom de er i mikro-miljø med begrænsede næringsstoffer og ilt.

Forskere fra University of Texas MD Anderson Cancer Center i Houston har opdaget, at et enzym hjælper hjernetumorer til at vokse. Denne undersøgelse giver potentialet til nye behandlinger for tumorbehandling.

Alle kræfttumorer skal "fodre" for at vokse og sprede sig. I lighed med sunde celler kan kræftceller ikke leve uden tilstedeværelse af ilt og næringsstoffer - men tumorer er normalt placeret i et næringsstøget mikromiljø.

Nye resultater, offentliggjort i Molecular Cell , Illustrere hvordan tumorer formår at fodre og vokse på trods af deres ubarmhjertige omgivelser.

Et enzym kendt som acetyl-CoA-syntetase 2 (ACSS2) er i centrum for at tilvejebringe tumorer med en rute for at overleve. ACSS2 forbedrer tumorens evne til at anvende acetat, et cellulært salt, som en kulstofbaseret fødekilde, i stedet for glucose. Mens glukose er mere ønskeligt for at hjælpe tumorvæksten, er dens tilførsel i cancerceller ofte begrænset.

Acetat giver kræftcellerne, som er placeret i kerne af tumoren med en livslinje, for ikke kun at overleve, mens de kæmper med næringsstofmangel, men også en metode til at vokse.

Afskæring af denne vigtige næringsstofbane i kræftceller kan være afgørende for at forhindre tumorvækst og fremme kræftcelledød. Imidlertid er immunsystemet ikke i stand til at stoppe næringsstofbanen i kræftceller, og nuværende terapier er ineffektive.

Desuden er det ikke klart, hvordan ACSS2 bevæger sig fra en flydende celle komponent kaldet cytosol i kernen i en proces kendt som nukleær translokation. Hvis den nukleare translokation af ACSS2 kunne stoppes, ville også kræftcellen evne til at opretholde sig selv.

"Overvinde metabolisk stress er et afgørende skridt i solid tumorvækst. Acetylcoenzym A (CoA), der genereres via glucose og acetatoptagelse, er en vigtig carbonkilde for vigtige cellulære processer som histonacylering og genekspression", siger Zhimin Lu, Ph.D., Professor i neuro-onkologi og ledende forsker i undersøgelsen.

"Hvordan er acetyl CoA produceret under ernæringsspænding uklart. Vores undersøgelse forklarer den underliggende mekanik for hvordan dette sker, med ACSS2 som en roman og vigtig metode til genekspression under disse omstændigheder."

ACSS2 tillader produktion af cellulære strukturer til støtte for tumorudvikling

Lu og kolleger brugte et genredigeringsværktøj kaldet CRISPR for at undersøge ACSS2's rolle i histonacylering ved at frembringe nukleært acetyl CoA fra acetat inde i cellens kerne.

Histoner er afgørende for genregulering. De er proteiner, der virker som "spoler" for DNA at spole rundt. Histonacetylering er en modifikationsproces, der er en nøgle del af genekspression. Histon-modifikation ved anvendelse af et metabolisk enzym viste sig at være signifikant for cellerne at forblive stabile og til udvikling af tumorer.

ACSS2 enzymet tillader lysosomer, som er cellulære strukturer, som er kendt for at bidrage til tumorudvikling, der skal produceres. ACSS2 fremmer desuden autophagy - en "kannibalistisk cellefodermekanisme" - som igen gør det muligt for lysosomer at opnå, fordøje og genbruge nøgle næringsstoffer.

Hvad mere er, hvis næringsstoffer uden for cellen er mangelfulde, omprogrammerer ACSS2 kræftcelleets metabolisme til celleoverlevelse og vækst på to måder: ved at øge autophagi og ved at genbruge produkter fordøjet af lysosomer.

Disse resultater belyser et instrumentelt samspil mellem omprogrammering af metabolisme og genekspression i cancerceller.

Inhibering af både ACSS2's nukleare funktion og den metaboliske vej, kendt som glycolyse, som omdanner glucose til tumorfødende energi, synes at være en effektiv tilgang til kræftbehandling."

Zhimin Lu, Ph.D.

Forskningen giver ny information om nuklear translokation, og hvordan ACSS2 kan være en potentiel aktør i nye terapeutiske tilgange til behandling af kræft.

Lær hvordan hjernetumorer kan påvirke blodglukoseniveauer.

SCP-261 Pan-dimensional Vending Machine | Object Class: Safe (Video Medicinsk Og Professionel 2022).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Sygdom