Prekretnica u istraživanju raka: Otkriven faktor koji odlučuje hoće li stanice rasti

Znanstvenici sa Sveučilišta u Lausannei otkrili su novu potencijalnu slabost tumorskih stanica, a ona je povezana s jednim naizgled običnim nutrijentom, vitaminom B7, poznatim kao biotin.

Njihovo istraživanje pokazuje da uskraćivanje ovog vitamina može spriječiti rast određenih stanica raka, jer im oduzima sposobnost metaboličke prilagodbe koja im je ključna za preživljavanje.

Glutaminska ovisnost

Stanice raka već su dugo poznate po tzv. "glutaminskoj ovisnosti". Riječ je o tome da se u velikoj mjeri oslanjaju na glutamin, aminokiselinu koja ima važnu ulogu u izgradnji proteina, sintezi DNA i proizvodnji energije.

Za razliku od zdravih stanica, koje mogu koristiti različite izvore energije, mnoge tumorske stanice postaju izrazito ovisne upravo o glutaminu.

Ta ovisnost dugo se smatrala njihovom slabošću, no pokazalo se da stvari nisu tako jednostavne, prenosi Science daily.

Naime, tumorske stanice često pronalaze način da zaobiđu taj problem. Kada im je glutamin uskraćen, one se mogu prebaciti na alternativne izvore energije i nastaviti rasti.

Upravo ta sposobnost prilagodbe, poznata kao metabolička fleksibilnost, jedan je od glavnih razloga zašto su mnoge terapije protiv raka ograničeno učinkovite.

Istraživanje objavljeno u časopisu Molecular Cell, koje je vodio profesor Alexis Jourdain, donosi novo objašnjenje tog fenomena.

Znanstvenici su se usredotočili na ulogu piruvata, važne molekule u staničnom metabolizmu koja može poslužiti kao alternativni izvor energije kada glutamina nema dovoljno, piše Science daily. 

Pokazalo se da stanice mogu koristiti piruvat kako bi održale rast, ali samo ako je aktivan enzim piruvat-karboksilaza, koji djeluje u mitohondrijima.

Bez vitamina B7, enzim prestaje raditi

Ključni detalj je da taj enzim ne može funkcionirati bez vitamina B7. Upravo zato biotin djeluje kao svojevrsna "metabolička dozvola" koja omogućuje stanici da promijeni izvor energije i nastavi rasti čak i u nepovoljnim uvjetima.

Kada vitamina B7 nema, enzim prestaje raditi, a stanice gube sposobnost korištenja piruvata, što u konačnici dovodi do zaustavljanja njihova rasta.

Važan dio istraživanja odnosi se i na gen FBXW7, koji je često mutiran kod različitih vrsta raka. Znanstvenici su otkrili da te mutacije dodatno utječu na metabolizam tumorskih stanica. Autorica studije, Miriam Lisci, objašnjava:

"Kada je FBXW7 mutiran, što je česta pojava kod nekih vrsta raka, piruvat-karboksilaza djelomično nestaje, piruvat se više ne može učinkovito koristiti, i stanice postaju ovisne o glutaminu."

Drugim riječima, određene genetske promjene mogu dodatno ograničiti sposobnost stanica da koriste alternativne izvore energije, čineći ih još ranjivijima.

Ovi rezultati pomažu objasniti zašto terapije usmjerene na blokiranje glutamina često ne daju dugotrajne rezultate.

Tumorske stanice jednostavno se prilagode i pronađu drugi način za preživljavanje. Upravo ta metabolička fleksibilnost predstavlja jedan od najvećih izazova u suvremenoj onkologiji.

Voditelj istraživanja, profesor Alexis Jourdain, ističe kako bi ovo otkriće moglo imati dugoročne posljedice za razvoj novih terapija:

"Dugoročno, ovo istraživanje otvara nove mogućnosti za bolje razumijevanje metaboličkih ranjivosti raka i za razvoj inovativnih terapijskih strategija koje uzimaju u obzir veliku metaboličku fleksibilnost tumorskih stanica, posebno kroz istodobno ciljanje više metaboličkih puteva."

Važna uloga u metabolizmu masti

Vitamin B7, odnosno biotin, inače je dio skupine vitamina B-kompleksa i ima važnu ulogu u metabolizmu masti, ugljikohidrata i proteina.

Ljudskom tijelu potreban je u relativno malim količinama, a prirodno se nalazi u namirnicama poput jaja, orašastih plodova i povrća.

Iako je ključan za normalno funkcioniranje organizma, ovo istraživanje pokazuje da u kontekstu raka može imati i neočekivanu ulogu, ne kao lijek, nego kao čimbenik koji omogućuje tumorskim stanicama da se prilagode i prežive.

Sve više znanstvenih dokaza upućuje na to da rak nije samo genetska, nego i metabolička bolest.

Tumorske stanice ne mijenjaju samo svoje gene, već i način na koji koriste energiju, što im omogućuje rast u uvjetima koji bi za normalne stanice bili nepodnošljivi. Upravo zato razumijevanje tih metaboličkih procesa postaje ključno u razvoju novih terapija.

Novo istraživanje tako otvara vrata pristupima koji ne ciljaju samo jedan, nego više metaboličkih puteva istovremeno, čime bi se mogla smanjiti sposobnost raka da se prilagođava i preživi liječenje.