(Πίστωση: Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας)

"Η ιδέα ότι η αυξημένη πρόσληψη γλυκόζης είναι ένα μεταβολικό χαρακτηριστικό των καρκινικών κυττάρων είναι βαθιά ενσωματωμένη στη σκέψη μας. Είναι η βάση για το πώς διαγιγνώσκουμε τον καρκίνο και διαχειριζόμαστε τη θεραπεία του στην κλινική", λέει ο Gary Patti. Πάνω: Κύτταρα HeLa σε καλλιέργεια. (Πίστωση: Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας)

Τα καρκινικά κύτταρα ορίζονται από την ικανότητά τους για ανεξέλεγκτη ανάπτυξη, ένα κύτταρο γίνεται γρήγορα δύο και δύο γίνονται πολλά.

«Είναι μια συναρπαστική διαδικασία», λέει ο Gary Patti, αναπληρωτής καθηγητής χημείας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον στο Σαιντ Λούις. «Φανταστείτε να δημιουργείτε δύο αντίγραφα του εαυτού σας κάθε λίγες μέρες, αντί να διατηρείτε απλώς αυτό που έχετε. Τα τελευταία 15 ή 20 χρόνια, οι άνθρωποι έχουν ενδιαφερθεί πραγματικά για το πώς το κάνει ένα κύτταρο αυτό ».

Για περισσότερα από 80 χρόνια, η κυρίαρχη ιδέα ήταν ότι τα καρκινικά κύτταρα τροφοδοτούν την εκρηκτική ανάπτυξή τους απορροφώντας τη γλυκόζη από το αίμα, χρησιμοποιώντας την ενέργεια και τα άτομα του για να σπρώξουν διπλά σύνολα κυτταρικών συστατικών. Ένας από τους λόγους που καταναλώνεται τόση γλυκόζη είναι να δημιουργηθούν τα λιπίδια, ή τα λίπη, που συγκεντρώνονται σε κυτταρικές μεμβράνες, τα λεπτά πέπλα που διαχωρίζουν το περιεχόμενο ενός κυττάρου από το περιβάλλον του.

Στη δεκαετία του 1970 και του '80, επιστήμονες που εργάζονταν με ραδιενεργά επισημασμένη γλυκόζη έδειξαν ότι σχεδόν όλα τα λιπίδια μέσα στα καρκινικά κύτταρα ήταν φτιαγμένα από γλυκόζη που τα κύτταρα πήραν από το εξωκυττάριο περιβάλλον, ένα εύρημα που φαινομενικά επιβεβαίωσε την «υπόθεση της γλυκόζης».

Υπόθεση γλυκόζης

Η υπόθεση έχει νόημα, αλλά όπως και πολλά άλλα πράγματα που έχουν νόημα, μπορεί να μην είναι σωστή.

Ενώ ασχολιόταν με άλλες εργασίες, ο Patti ανακάλυψε ότι οι πολλαπλασιαζόμενοι ινοβλάστες παράγουν τα περισσότερα λιπίδια τους από γλυκόζη μόνο εάν καλλιεργούνται σε τυπικό μέσο κυτταρικής καλλιέργειας, το οποίο είναι πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά αλλά φτωχό σε λιπίδια.

Όταν οι επιστήμονες έριξαν το μέσο καλλιέργειας με λιπίδια, αυξάνοντας τις συγκεντρώσεις σε εκείνες που είναι τυπικές για το αίμα, τα κύτταρα προτίμησαν να απομακρύνουν τα λιπίδια από το μέσο αντί να τα συνθέσουν. Και υπό αυτές τις συνθήκες, τα ταχέως διαιρούμενα κύτταρα δεν πήραν περισσότερη γλυκόζη από τα κύτταρα που δεν διαιρέθηκαν.

Η επίδραση ανακαλύφθηκε σε καλλιέργειες ινοβλαστών, οι οποίοι χωρίζονται μέχρι να αγγίξουν ο ένας τον άλλον και στη συνέχεια να σταματήσουν, δίνοντας την ευκαιρία στους επιστήμονες να συγκρίνουν τον μεταβολισμό των πολλαπλασιαστικών και ηρεμιστικών κυττάρων.

Όμως, ενθουσιασμένοι από το «λιπιδικό φαινόμενο», οι επιστήμονες το έλεγξαν σε δύο καρκινικές κυτταρικές σειρές, τα περίφημα κύτταρα HeLa και μια κυτταρική σειρά καρκίνου του πνεύμονα που ονομάζεται H460. Αυτές οι κυτταρικές σειρές αποκρίθηκαν λιγότερο έντονα αλλά παρόμοια με τις συγκεντρώσεις λιπιδίων.

Το εκπληκτικό αποτέλεσμα, που αναφέρεται στο περιοδικό Κυτταρική βιολογία κυττάρων, θέτει υπό αμφισβήτηση πτυχές της έρευνας και της θεραπείας του καρκίνου που βασίζονται στην υπόθεση της γλυκόζης.

«Onlyταν δυνατό να σκεφτούμε μόνο τον μεταβολισμό της γλυκόζης σε επίπεδο συστημάτων τα τελευταία χρόνια», λέει ο Patti, αναφερόμενος στη νέα πειθαρχία της μεταβολικής. «Πριν από αυτό, η τεχνολογία για την παρακολούθηση της γλυκόζης σε όλες τις πιθανές μεταβολικές οδούς απλώς δεν υπήρχε.

«Η ιδέα ότι η αυξημένη πρόσληψη γλυκόζης είναι ένα μεταβολικό χαρακτηριστικό των καρκινικών κυττάρων είναι βαθιά ενσωματωμένη στη σκέψη μας. Είναι η βάση για το πώς διαγιγνώσκουμε τον καρκίνο και διαχειριζόμαστε τη θεραπεία του στην κλινική ».

Στις διαγνωστικές σαρώσεις FDG-PET, οι ασθενείς εγχέονται με μια μικρή ποσότητα αναλόγου γλυκόζης που περιλαμβάνει ένα ραδιενεργό άτομο και στη συνέχεια σαρώνονται για να δημιουργήσουν εικόνες της πρόσληψης γλυκόζης από διάφορα όργανα. Φωτεινά σημεία σε αυτές τις εικόνες υποδηλώνουν πιθανό καρκίνο.

Πετώντας κάτω από το ραντάρ

"Η μελέτη μας εγείρει ερωτήματα σχετικά με την ευαισθησία αυτών των σαρώσεων", λέει η Patti. «Perhapsσως τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να ζήσουν από τα λίπη που επιπλέουν στο αίμα αντί να τα κάνουν όλα από γλυκόζη, ιδιαίτερα στην περίπτωση παχύσαρκων ή διαβητικών ασθενών των οποίων οι συγκεντρώσεις λιπιδίων στο αίμα μπορεί να είναι υψηλότερες από το κανονικό».

Θα μπορούσε αυτό να επιτρέψει στα καρκινικά κύτταρα να πετάξουν κάτω από το ραντάρ, οδηγώντας σε ψευδώς αρνητικά;

Λόγω της υπόθεσης της γλυκόζης, οι επιστήμονες έχουν αφιερώσει μεγάλη προσοχή στην ανάπτυξη θεραπειών για τον καρκίνο που αναστέλλουν είτε το μεταβολισμό της γλυκόζης είτε τη σύνθεση λιπιδίων. Αλλά αν η υπόθεση είναι λανθασμένη, ο αποκλεισμός του μεταβολισμού της γλυκόζης θα επιβραδύνει την κυτταρική ανάπτυξη; Δεν θα τα κύτταρα απλώς απορρίπτουν τα λιπίδια από το περιβάλλον τους;

Για να δοκιμάσουν αυτή τη δυνατότητα, οι επιστήμονες δοκίμασαν τη δοσολογία των κυτταρικών σειρών τους με 2DG, ένα μόριο γλυκόζης με ένα άτομο υδρογόνου που υποκαθιστά μια ομάδα υδροξυλίου (OH–) που κολλάει στο μονοπάτι που διασπά τη γλυκόζη. Διαπίστωσαν ότι εάν έκαναν τις καλλιέργειες με λιπίδια επίσης, το 2DG ήταν πολύ λιγότερο αποτελεσματικό στην επιβράδυνση της ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων.

"Αυτό το εύρημα αμφισβητεί το σκεπτικό πίσω από μια στρατηγική για τη θανάτωση των καρκινικών κυττάρων", λέει ο Patti. Το 2DG βρίσκεται τώρα σε κλινικές δοκιμές.

Εάν τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι τα καρκινικά κύτταρα ενδέχεται να μην ανταποκρίνονται όπως ελπίζεται σε φάρμακα που εμποδίζουν την πρόσληψη γλυκόζης, υποδηλώνει επίσης ότι ο αποκλεισμός της πρόσληψης λιπιδίων μπορεί να είναι αποτελεσματικός.

Οι επιστήμονες δοκίμασαν αυτήν την ιδέα με τη δοσολογία των καλλιεργειών τους με ένα φάρμακο που ονομάζεται SSO που συνδέεται ανεπιστρεπτί με έναν μεταφορέα λιπιδίων στην κυτταρική μεμβράνη, αναστέλλοντας την πρόσληψη λιπιδίων. Όταν το έκαναν αυτό, και οι τρεις κυτταρικές γραμμές ήταν πιο αργές να αναπτυχθούν και να διαιρεθούν.

"Perhapsσως θα πρέπει να σκεφτόμαστε περισσότερο την αναστολή της πρόσληψης λιπιδίων", λέει ο Patti. «Το τελευταίο σημείο - και νομίζω ότι οι περισσότεροι το αποδέχονται αυτό - είναι ότι οι κυτταρικές καλλιέργειες είναι εξαιρετικά τεχνητά συστήματα που συχνά δίνουν παραπλανητικά αποτελέσματα. Το αν τα ευρήματα κυτταρικής καλλιέργειας μεταφράζονται σε ζωικά μοντέλα ή ασθενείς είναι πραγματικά αμφισβητήσιμο. είναι δύσκολο να τους δείξεις μεγάλη εμπιστοσύνη.

«Σε αυτή την περίπτωση, το τυπικό μέσο κυτταρικής καλλιέργειας που χρησιμοποιεί ο καθένας έχει τόσο χαμηλές συγκεντρώσεις λιπιδίων που πραγματικά ανατρέπει τι κάνουν τα κύτταρα της καλλιέργειας. Παρόλο που όλοι κάνουμε την ίδια κυτταρική καλλιέργεια με τον ίδιο τρόπο, είναι επικίνδυνο να υποθέσουμε ότι τα αποτελέσματα ισχύουν για την κλινική ».

πηγή: Το Πανεπισ

Σχετικό βιβλίο:

at InnerSelf Market και Amazon