Une étude révèle une nouvelle façon de réduire la capacité des cellules cancéreuses à consommer du glucose

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Anonim

Les cellules cancéreuses consomment des quantités exorbitantes de glucose, une source d'énergie essentielle, et l'arrêt de cette consommation de glucose est depuis longtemps considéré comme une stratégie thérapeutique logique. Cependant, de bonnes cibles pharmacologiques pour arrêter la capacité des cancers à absorber et à métaboliser le glucose sont absentes. Dans une nouvelle étude publiée dans Cell Reports, une équipe de chercheurs du University of Colorado Cancer Center, dirigée par Matthew Galbraith, PhD, et Joaquin Espinosa, PhD, identifie enfin un moyen de limiter la capacité du cancer à utiliser le glucose.

La surexpression du gène CDK8 est liée au développement de nombreux cancers, dont le cancer colorectal, le mélanome et le cancer du sein, où elle régule les voies de croissance et de survie des cellules cancéreuses. Bien qu'un certain nombre de médicaments visant à bloquer l'activité des CDK8 soient en cours de développement, leur efficacité dans le traitement de divers cancers n'est pas encore clairement établie. Galbraith et Espinosa ont travaillé pour mieux comprendre le rôle de CDK8 dans la biologie du cancer dans l’espoir d’aider à l’introduction des traitements à base de CDK8 en tant que traitements du cancer.

Leur étude la plus récente, financée en partie par la Cancer League of Colorado et le fonds Mary Miller et Charlie Fonfara-Larose, démontre que le CDK8 joue un rôle essentiel en permettant aux cellules cancéreuses d’utiliser le glucose comme source d’énergie.

La découverte se déroule dans le contexte des conditions tissulaires dans lesquelles les tumeurs se développent - alors que les cellules cancéreuses se multiplient rapidement, leur croissance dépasse souvent leur apport sanguin, entraînant une diminution de l'oxygène (hypoxie) et d'autres nutriments tels que le glucose. En 2013, le groupe a publié un article montrant que la CDK8 est importante pour l'activation de nombreux gènes activés dans des conditions hypoxiques. Lors de l'adaptation à ces conditions, les cellules cancéreuses doivent modifier leur métabolisme pour consommer davantage de glucose grâce à un processus appelé glycolyse. En fait, de nombreuses cellules cancéreuses présentent une augmentation permanente de la glycolyse, maintenue même dans des conditions d'oxygène abondant, phénomène connu sous le nom d'effet Warburg, décrit dès 1924. Par conséquent, de nombreux cancers dépendent fortement du métabolisme du glucose pour leur croissance. et la survie. Cela est vrai au point que les médecins utilisent les isotopes du glucose et la TEP pour localiser exactement la tumeur et ses métastases dans le corps humain - lorsque le taux de glucose est anormalement élevé, il y a de fortes chances pour que la croissance soit cancéreuse.

Lorsque Galbraith a utilisé une approche sophistiquée de génétique chimique pour désactiver spécifiquement l'activité des CDK8 dans les cellules cancéreuses colorectales, il a constaté que les cellules ne parvenaient pas à activer les gènes de la glycolyse et absorbaient beaucoup moins de glucose. Il l'a confirmé dans des expériences montrant que le blocage de l'activité de la CDK8 entraîne une diminution du taux d'utilisation du glucose.

"En raison de ce rôle de CDK8 dans la glycolyse, je pensais que les cellules avec une activité CDK8 altérée devraient être plus sensibles aux médicaments qui bloquent la glycolyse", explique Galbraith. Bien sûr, le traitement des cellules cancéreuses avec des médicaments bloquant à la fois la CDK8 et la glycolyse ralentit leur croissance plus efficacement que l'une ou l'autre approche.

"Ce sont des découvertes très intéressantes. L'effet Warburg et la dépendance au glucose qui en résulte caractérisent les tissus cancéreux, ce qui distingue les cellules cancéreuses de la plupart des tissus normaux. Combiner des médicaments bloquant l'activité CDK8 avec ceux bloquant la glycolyse les cellules cancéreuses sans effets nocifs sur les cellules normales », explique Espinosa, l'auteur principal du journal.