Το γλοιοβλάστωμα, μια ιδιαίτερα επιθετική μορφή καρκίνου του εγκεφάλου, χαρακτηρίζεται από ταχεία εξάπλωση και δυσμενή πρόγνωση, με το προσδόκιμο ζωής να μην υπερβαίνει τα δύο χρόνια. Τα καρκινικά κύτταρα, σε αντίθεση με τα φυσιολογικά, μεταβολίζουν τα θρεπτικά συστατικά με διαφορετικό τρόπο.

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature, διερεύνησαν τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα του γλοιοβλαστώματος μεταβολίζουν τη γλυκόζη. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι όγκοι βασίζονται σε διαφορετικές μεταβολικές οδούς σε σχέση με τον υγιή εγκεφαλικό ιστό, μια διαπίστωση που θα μπορούσε να οδηγήσει σε καινοτόμες θεραπευτικές στρατηγικές.

Όπως δήλωσε ο Δρ. Ντάνιελ Γουάλ, αναπληρωτής καθηγητής ακτινοθεραπείας, «Τροποποιήσαμε τη διατροφή σε μοντέλα ποντικιών και καταφέραμε να επιβραδύνουμε σημαντικά και να μπλοκάρουμε την ανάπτυξη αυτών των όγκων».

Οι συνήθεις θεραπείες για το γλοιοβλάστωμα περιλαμβάνουν χειρουργική επέμβαση, ακτινοθεραπεία και χημειοθεραπεία. Ωστόσο, οι όγκοι συχνά επανεμφανίζονται και αναπτύσσουν αντοχή στις θεραπείες, η οποία, σύμφωνα με προηγούμενες έρευνες, οφείλεται στον μεταβολικό επαναπρογραμματισμό των καρκινικών κυττάρων.

Ο μεταβολισμός είναι η διαδικασία διάσπασης μορίων, όπως υδατανθράκων και πρωτεϊνών, για την παραγωγή ενέργειας ή την κατασκευή νέων μορίων. Αν και τόσο τα υγιή όσο και τα καρκινικά κύτταρα εξαρτώνται από τη γλυκόζη, οι ερευνητές θέλησαν να διερευνήσουν αν τη χρησιμοποιούν με διαφορετικό τρόπο. Για τον σκοπό αυτό, ενέχυσαν μικρές ποσότητες ζάχαρης σε ποντίκια και σε ασθενείς με εγκεφαλικούς όγκους.

Ο Δρ. Γουάτζντ Αλ-Χολού, νευροχειρουργός και συνδιευθυντής της Διεπιστημονικής Κλινικής Όγκων Εγκεφάλου του Μίσιγκαν, εξήγησε: «Για να κατανοήσουμε πραγματικά αυτούς τους καρκίνους του εγκεφάλου και να βελτιώσουμε τις θεραπείες, έπρεπε να μελετήσουμε τους όγκους στους ίδιους τους ασθενείς και όχι μόνο στο εργαστήριο».

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι, παρόλο που τόσο οι υγιείς ιστοί όσο και τα καρκινικά κύτταρα κατανάλωναν μεγάλες ποσότητες ζάχαρης, τη χρησιμοποιούσαν για διαφορετικούς σκοπούς.

«Είναι σαν ένα μεταβολικό σταυροδρόμι», δήλωσε ο Δρ. Άντριου Σκοτ, ερευνητής στο εργαστήριο του Δρ. Γουάλ, εξηγώντας ότι «Ο εγκέφαλος διοχετεύει τη ζάχαρη στην παραγωγή ενέργειας και νευροδιαβιβαστών για τη σκέψη και την υγεία, αλλά οι όγκοι τη χρησιμοποιούν για να φτιάξουν υλικά που χρειάζονται για να δημιουργήσουν περισσότερα καρκινικά κύτταρα».

Συγκεκριμένα, τα γλοιοβλαστώματα απενεργοποιούσαν τις διαδικασίες παραγωγής ενέργειας και μετέτρεπαν τη ζάχαρη σε μόρια όπως τα νουκλεοτίδια, δομικά στοιχεία του DNA και RNA, τα οποία προωθούν την ανάπτυξη και την εισβολή στους γειτονικούς ιστούς.

Περαιτέρω έρευνα αποκάλυψε ότι, ενώ ο υγιής εγκέφαλος χρησιμοποιεί τη ζάχαρη για να παράγει αμινοξέα, τα καρκινικά κύτταρα απενεργοποιούν αυτή την οδό και προμηθεύονται τα αμινοξέα από το αίμα. Αυτό οδήγησε τους ερευνητές να εξετάσουν την επίδραση της μείωσης των επιπέδων ορισμένων αμινοξέων στο αίμα στον καρκίνο του εγκεφάλου. Πραγματοποίησαν λοιπόν πείραμα με ποντίκια που ακολούθησαν διατροφή χαμηλή σε αμινοξέα.

Ο Δρ. Ντίπακ Νάγκραθ, καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής, ανέφερε ότι «Όταν αφαιρέσαμε τα αμινοξέα σερίνη και γλυκίνη από τη διατροφή των ποντικιών, η αντίδρασή τους στην ακτινοβολία και τη χημειοθεραπεία ήταν καλύτερη, και οι όγκοι ήταν μικρότεροι σε σχέση με εκείνων που τρέφονταν κανονικά».

Βασιζόμενοι στις μετρήσεις στα ποντίκια, οι ερευνητές ανέπτυξαν μαθηματικά μοντέλα για την παρακολούθηση της χρήσης της γλυκόζης σε διαφορετικές μεταβολικές οδούς, με στόχο τον εντοπισμό νέων φαρμακευτικών στόχων.

Ο Δρ. Κώστας Λυσσιώτης, Καθηγητής Μοριακής και Ολοκληρωμένης Φυσιολογίας, παρομοίασε τα μεταβολικά μονοπάτια με δρόμους και τα φάρμακα με οδοφράγματα, εξηγώντας ότι «Αν βάλεις ένα οδόφραγμα σε έναν αυτοκινητόδρομο με πολλή κίνηση, η επίδραση θα είναι πολύ μεγαλύτερη απ’ ό,τι αν τοποθετήσεις το ίδιο οδόφραγμα σε έναν επαρχιακό δρόμο με λίγα αυτοκίνητα».

Επεσήμανε δε ότι «Στον υγιή εγκέφαλο, η πρόσληψη της σερίνης από το αίμα είναι σαν ένας αργός επαρχιακός δρόμος. Όμως, στον καρκίνο του εγκεφάλου είναι σαν μια πολυάσχολη εθνική οδός, δίνοντάς μας την ευκαιρία να στοχεύσουμε επιλεκτικά τον καρκίνο».

Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει ήδη κλινικές δοκιμές για να αξιολογήσει την αποτελεσματικότητα ειδικών διαιτών που περιορίζουν τη σερίνη στο αίμα σε ασθενείς με γλοιοβλάστωμα.

Πηγή: SciTechDaily