Immagine: i professori di Joaquin Espinosa e Matthew Galbraith della University of Colorado.
Le cellule del cancro consumano quantità esorbitanti di glucosio, una fonte chiave di energia e chiudere questo consumo di glucosio è da tempo considerato una strategia terapeutica logica contro il cancro.
Tuttavia, mancano buoni obiettivi farmacologici per fermare la capacità del cancro di assumere e metabolizzare il glucosio.
( Vedi anche:Battaglia tra cancro e sistema immunitario: chi disattiva i geni off?).
In un nuovo studio pubblicato in Cell Reports, un team di ricercatori del Centro per il Cancro dell’Università del Colorado, guidato da Matthew Galbraith e Joaquin Espinosa, finalmente ha individuato un modo per limitare la capacità del cancro di utilizzare il glucosio per l’energia.
La sovraespressione del gene CDK8 è legata allo sviluppo di molti tumori inclusi il cancro del colon-retto, il melanoma e il cancro al seno, dove regola i percorsi che guidano la crescita e la sopravvivenza delle cellule tumorali. Sebbene siano attualmente in fase di sviluppo un certo numero di farmaci intesi a bloccare l’attività di CDK8, non è ancora chiaro quanto siano efficaci nel trattamento di diversi tipi di cancro. Galbraith e Espinosa stanno lavorando per capire meglio il ruolo di CDK8 nella biologia del cancro nella speranza di sviluppare terapie basate su CDK8 per il trattamento del cancro.
Il loro ultimo studio dimostra che CDK8 svolge un ruolo fondamentale nel permettere alle cellule tumorali di utilizzare glucosio come fonte di energia.
La ricerca si svolge sullo sfondo delle condizioni dei tessuti in cui crescono i tumori – quando le cellule tumorali rapidamente si moltiplicano, la loro crescita spesso porta ad esaurimento dell’ossigeno (ossia ipossia) e di altre sostanze nutritive come il glucosio. Nel 2013, il gruppo ha pubblicato un documento che dimostra che CDK8 è importante per l’attivazione di molti geni commutati in condizioni ipossiche. Durante l’adattamento a queste condizioni, le cellule tumorali devono alterare il loro metabolismo per consumare più glucosio attraverso un processo chiamato glicolisi. Infatti, molte cellule tumorali hanno aumenti permanenti della glicolisi, mantenuti anche in condizioni di abbondante ossigeno, fenomeno noto come effetto Warburg, descritto fin dal 1924. Di conseguenza, molti tumori dipendono fortemente dal metabolismo del glucosio per la loro crescita e sopravvivenza. Questo è vero al punto che i medici usano gli isotopi del glucosio e le scansioni PET per individuare l’esatta posizione di un tumore e le sue metastasi all’interno del corpo umano e – dove ci sono livelli anormalmente elevati di glucosio, probabilmente c’è una crescita cancerosa-.
Quando Galbraith ha usato un approccio sofisticato di genetica per spegnere in modo specifico l’attività di CDK8 nelle cellule tumorali del colon-retto, ha osservato che le cellule non hanno attivato i geni per la glicolisi e hanno assunto molto meno glucosio. Anche altri esperimenti hanno dimostrano che bloccare l’attività CDK8 porta ad un tasso inferiore di utilizzo del glucosio da parte delle cellule tumorali.
“A causa di questo ruolo di CDK8 nella glicolisi, ho ipotizzato che le cellule con attività compromessa di CDK8 dovrebbero essere più suscettibili a farmaci che bloccano la glicolisi”, dice Galbraith. Il trattamento delle cellule tumorali con farmaci che bloccano entrambi, sia CDK8 che la glicolisi, ha rallentato la crescita dei tumori in modo più efficace di qualsiasi altro approccio.
“Queste sono scoperte molto emozionanti: l’effetto Warburg e la conseguente dipendenza dal glucosio sono un segno distintivo dei tessuti cancerogeni, cosa che distingue le cellule tumorali rispetto ai tessuti normali “, spiega Espinosa, autore senior dell’ articolo.
Fonte: Cell Reports
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