Nuove informazioni su come le cellule cancerose alimentano la loro crescita stanno aprendo nuove possibilità per il trattamento del cancro. Un team di ricercatori del Baylor College of Medicine e del Roswell Park Comprehensive Cancer Center ha identificato una lunga e ricercata connessione tra il modo in cui le cellule tumorali usano il glucosio per generare energia – il percorso di Warburg – e la crescita del cancro. I ricercatori hanno scoperto che PFKFB4, un enzima nella via di Warburg, può attivare SRC-3, un potente fattore di rischio per lo sviluppo del cancro al seno.
Lo studio appare sulla rivista Nature.
“Negli anni ’20, Otto Warburg ed i suoi colleghi scoprirono che le cellule tumorali consumano quantità maggiori di glucosio rispetto alle cellule normali“, ha detto l’autore senior, Dr. Bert O’Malley, Presidente e Professore di biologia molecolare e cellulare che ha condotto la ricerca con Thomas C. Thompson Professore di Biologia e Direttore associato della ricerca di base nel Centro per il cancro di Dan L Duncan.
( Vedi anche:Come il microambiente influisce sulla crescita del cancro al seno).
Per generare energia dal glucosio, le cellule possono utilizzare uno di due percorsi. Un percorso avviene nei mitocondri, strutture che producono energia all’interno delle cellule e produce molta più energia – ATP – rispetto alla seconda via, chiamata fermentazione. Le cellule normali usano principalmente il percorso nei mitocondri, ma circa l’80% delle cellule tumorali sembra aver rinnovato il loro metabolismo per generare energia in via preferenziale attraverso la fermentazione. Questo fenomeno è noto come effetto Warburg.
“Questo è stato un mistero per un bel po’ di tempo: perché le cellule tumorali, che hanno bisogno di grandi quantità di energia per sostenere la loro crescita, preferiscono utilizzare un percorso che produce meno ATP rispetto a un altro percorso disponibile?”, ha detto O’Malley. “Qual’è il vantaggio per le cellule tumorali di utilizzare il percorso di Warburg? Il nostro studio getta nuova luce su questo mistero”.
Il percorso di Warburg: connessione al cancro
Il laboratorio O’Malley ha identificato anni fa SRC-3, una proteina che è un importante regolatore dell’espressione genica. SRC-3 è sovraprodotto nella maggior parte delle cellule tumorali e questo lo trasforma in un oncogene; può attivare geni coinvolti nella crescita anormale, metastasi e resistenza ai farmaci antitumorali. Se le cellule tumorali modificano SRC-3, ad esempio aggiungendo un gruppo chimico fosfato ad esso, SRC-3 diventa iperattivo, un segno distintivo di molti tumori.
“Abbiamo condotto una ricerca imparziale per identificare gli enzimi che aggiungono gruppi di fosfati che sono in grado di migliorare l’attività di SRC-3“, ha detto il primo autore il Dr. Subhamoy Dasgupta, che era un tirocinante mentre stava lavorando a questo progetto nel O’Malley lab ed è attualmente un assistente Professore di biologia dello stress cellulare al Roswell Park Comprehensive Cancer Center.
“Siamo stati sorpresi di identificare un enzima chiamato PFKFB4 come uno dei regolatori più potenti della proteina SRC-3, (il che è stato inaspettato perché il PFKFB4 era ben noto per la sua capacità di aggiungere solo gruppi fosfato agli zuccheri nel pathway di Warburg), che potrebbe anche aggiungere gruppi di fosfati alle proteine ”, ha detto Dasgupta.
“Quando PFKFB4 aggiunge un gruppo fosfato a SRC-3, lo trasforma in un potente fattore di cancro al seno e di altri tumori”, ha detto O’Malley.
“Sono molto entusiasta delle nostre scoperte sulla progressione del tumore al seno nei modelli murini”, ha affermato Dasgupta. “I nostri dati mostrano che rimuovendo PFKFB4 o SRC-3 dai tumori, siamo in grado di eliminare quasi completamente recidive e metastasi del cancro al seno. Inoltre, la modifica di SRC-3 in modo che non può ricevere un gruppo fosfato, comporta anche il controllo del tumore. ”
Questi e altri risultati hanno permesso ai ricercatori di collegare per la prima volta il percorso di Warburg alla crescita del cancro. PFKFB4, un enzima coinvolto nella via di Warburg, è anche in grado di modificare SRC-3, un potente motore di crescita del cancro. Assenza di PFKFB4 o SRC-3, o presenza di un modulo SRC-3 che non può essere modificato da PFKFB4, elimina recidive e metastasi.
“Una delle cose più interessanti per me è che abbiamo risolto parte di questo mistero di quasi 100 anni”, ha detto O’Malley. “Inoltre, i nostri risultati ci forniscono più potenziali punti di intervento per terapie future, ed è importante perché le recidive e le metastasi del cancro al seno sono problemi clinicamente difficili”.
Fonte: Nature
