Τα γλοιοβλαστώματα είναι οι πιο επιθετικοί όγκοι του εγκεφάλου, αλλά οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τρέφονται με θρεπτικά συστατικά διαφορετικά από ό,τι τα υγιή εγκεφαλικά κύτταρα. Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο για νέους τρόπους επιβράδυνσης της ανάπτυξής τους και βελτίωσης των μελλοντικών θεραπειών.
Το πώς οι όγκοι του εγκεφάλου χρησιμοποιούν τα θρεπτικά συστατικά μπορεί να οδηγήσει σε καλύτερες θεραπείες
Τα γλοιοβλαστώματα είναι ο πιο επιθετικός τύπος κακοήθους όγκου στον εγκέφαλο, με τους ασθενείς να επιβιώνουν συνήθως μόνο ένα έως δύο χρόνια μετά τη διάγνωση. Μέσα σε αυτούς τους όγκους, τα φυσιολογικά εγκεφαλικά κύτταρα αλλάζουν συμπεριφορά, πολλαπλασιάζονται γρήγορα και εισβάλλουν στους γειτονικούς ιστούς, ενώ ταυτόχρονα επεξεργάζονται τα θρεπτικά συστατικά με θεμελιωδώς διαφορετικό τρόπο σε σύγκριση με τα υγιή εγκεφαλικά κύτταρα.
Σε πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Michigan —συμπεριλαμβανομένων ειδικών από το Rogel Cancer Center, το Τμήμα Νευροχειρουργικής και το Τμήμα Βιοϊατρικής Μηχανικής— μελέτησαν το πώς τα κύτταρα του γλοιοβλαστώματος μεταβολίζουν τη γλυκόζη. Τα ευρήματά τους αποκάλυψαν ότι αυτοί οι όγκοι εξαρτώνται από ξεχωριστές μεταβολικές οδούς θρεπτικών ουσιών σε σύγκριση με τον φυσιολογικό εγκεφαλικό ιστό – μια ανακάλυψη που θα μπορούσε να ανοίξει νέες στρατηγικές θεραπείας.
«Αλλάξαμε τη διατροφή σε πειραματόζωα και μπορέσαμε να επιβραδύνουμε σημαντικά και να μπλοκάρουμε την ανάπτυξη αυτών των όγκων», δήλωσε ο Αμερικανός ανώτερος συν-συγγραφέας της μελέητς, Dr Daniel Wahl, αναπληρωτής καθηγητής ακτινοθεραπευτικής ογκολογίας, σύμφωνα με το Sci Tech Daily.
«Η μελέτη μας μπορεί να βοηθήσει στη δημιουργία νέων θεραπευτικών ευκαιριών για τους ασθενείς στο άμεσο μέλλον». Αυτή τη στιγμή, οι συμβατικές θεραπείες περιλαμβάνουν χειρουργική επέμβαση, ακτινοθεραπεία και χημειοθεραπεία, όμως οι όγκοι συχνά επανεμφανίζονται και αναπτύσσουν ανθεκτικότητα —μια διαδικασία που οι ερευνητές έχουν συνδέσει με τον μεταβολικό αναπροσανατολισμό των καρκινικών κυττάρων.
Πώς ανακαλύπτουν οι επιστήμονες νέους τρόπους να σταματήσουν την ανάπτυξη του καρκίνου
Σύμφωνα με δημοσίευση του 2024 με τίτλο «An Antagonist Antibody That Inhibits Cancer Cell Growth In Vitro through RACK1», οι ερευνητές ανακάλυψαν ένα αντίσωμα που ονομάζεται H9 και μπορεί να μπλοκάρει μια πρωτεΐνη (RACK1) σημαντική για την επιβίωση των καρκινικών κυττάρων. Σε εργαστηριακές δοκιμές, αυτό το αντίσωμα επιβράδυνε την ανάπτυξη καρκινικών κυττάρων, απέτρεψε τη διασπορά τους και προκάλεσε τον θάνατό τους σε κύτταρα καρκίνου του ήπατος, του παχέος εντέρου και του προστάτη.
Άλλες πρόσφατες μελέτες αποκαλύπτουν ισχυρές στρατηγικές για την επιβράδυνση ή ακόμα και την παύση της εξάπλωσης του καρκίνου. Από το να στοχεύουν τον τρόπο που τα καρκινικά κύτταρα παράγουν ενέργεια, μέχρι την επανενεργοποίηση του «διακόπτη αυτοκαταστροφής» τους και τη χρήση φυσικών φυτικών ενώσεων, οι ερευνητές εντοπίζουν πολλές και διαφορετικές προσεγγίσεις για την καταπολέμηση των όγκων. Ορισμένες από τις πιο υποσχόμενες στρατηγικές είναι:
- Διακοπή παροχής ενέργειας – Νέα φάρμακα μπλοκάρουν τον μεταβολισμό των λιπαρών οξέων και των σακχάρων, με το να κάνουν τα καρκινικά κύτταρα να «λιμοκτονήσουν».
- Ενεργοποίηση του κυτταρικού θανάτου – Ενώσεις όπως η BRD-810 ή ειδικά πεπτίδια επανενεργοποιούν την απόπτωση (το φυσικό πρόγραμμα αυτοκαταστροφής των κατεστραμμένων κυττάρων).
- Στόχευση κρυφών αδυναμιών – Η αναστολή της ωρίμανσης RNA ή ενζύμων βοηθά στην υπέρβαση της ανθεκτικότητας σε δύσκολα θεραπεύσιμους καρκίνους.
- Ισχυροί συνδυασμοί – Τριπλές θεραπείες για τον καρκίνο του μαστού δίνουν στους ασθενείς περισσότερο χρόνο ζωής.
- Μείωση της φλεγμονής – Αντιφλεγμονώδη φάρμακα και βιταμίνη D δείχνουν ελπιδοφόρα αποτελέσματα στην επιβράδυνση της ανάπτυξης όγκων.
- Φυσικοί σύμμαχοι – Εκχυλίσματα από ρίζες πικραλίδας και φύλλα γλυκοπατάτας μπορούν επιλεκτικά να σκοτώνουν τα καρκινικά κύτταρα σε εργαστηριακά μοντέλα.
6 φρούτα που μπορεί να μειώσουν τον κίνδυνο για καρκίνο, σύμφωνα με μελέτες
Τα καρκινικά κύτταρα στον εγκέφαλο χρησιμοποιούν τα σάκχαρα με διαφορετικό τρόπο από ό,τι τα υγιή κύτταρα
Ο μεταβολισμός είναι η διαδικασία με την οποία το σώμα μας διασπά μόρια όπως οι υδατάνθρακες και οι πρωτεΐνες ώστε τα κύτταρα να τα χρησιμοποιήσουν ή να δημιουργήσουν νέα μόρια. Αν και τόσο τα εγκεφαλικά όσο και τα καρκινικά κύτταρα εξαρτώνται από τα σάκχαρα, η ομάδα ήθελε να δει αν τα χρησιμοποιούν με διαφορετικό τρόπο.
Ενέχυσαν μικρές ποσότητες σακχάρου σε ποντίκια και, το σημαντικότερο, σε ασθενείς με όγκους στον εγκέφαλο για να παρακολουθήσουν πώς χρησιμοποιείται.
«Για να κατανοήσουμε πραγματικά αυτούς τους εγκεφαλικούς καρκίνους και να βελτιώσουμε τις θεραπείες για τους ασθενείς, έπρεπε να κάνουμε τη δύσκολη δουλειά να μελετήσουμε τους όγκους στους ίδιους τους ασθενείς, όχι μόνο στο εργαστήριο», δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Dr Wajd Al-Holou, νευροχειρουργός που συν-διευθύνει την Κλινική Πολυεπιστημονικού Όγκου Εγκεφάλου στο Michigan.
Αν και τόσο οι φυσιολογικοί ιστοί όσο και τα καρκινικά κύτταρα χρησιμοποιούσαν πολλά σάκχαρα, τα χρησιμοποιούσαν για διαφορετικούς σκοπούς. «Είναι σαν ένα μεταβολικό σταυροδρόμι», δήλωσε ο Dr Andrew Scott, ερευνητής στο εργαστήριο του Wahl. «Ο εγκέφαλος διοχετεύει τα σάκχαρα στην παραγωγή ενέργειας και νευροδιαβιβαστών για τη σκέψη και την υγεία, αλλά οι όγκοι ανακατευθύνουν τα σάκχαρα για να φτιάξουν υλικά για περισσότερα καρκινικά κύτταρα».
Η ομάδα διαπίστωσε ότι οι υγιείς ιστοί χρησιμοποιούσαν τα σάκχαρα για να παράγουν ενέργεια και να δημιουργούν χημικές ουσίες που επιτρέπουν στον εγκέφαλο να λειτουργεί σωστά. Αντίθετα, τα γλοιοβλαστώματα απενεργοποιούσαν αυτές τις διαδικασίες και αντ’ αυτού μετέτρεπαν τα σάκχαρα σε μόρια όπως νουκλεοτίδια – τα δομικά στοιχεία του DNA και του RNA – που τα βοηθούσαν να αναπτυχθούν και να εισβάλλουν στους γύρω ιστούς.
Μια διατροφή χαμηλή σε αμινοξέα μπορεί να βελτιώσει τις θεραπευτικές εκβάσεις
Οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης και άλλες σημαντικές διαφορές. Ο φυσιολογικός εγκέφαλος χρησιμοποιούσε τα σάκχαρα για να παράγει αμινοξέα, τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών. Ωστόσο, οι καρκίνοι στον εγκέφαλο φαινόταν πως απενεργοποιούσαν αυτή τη μεταβολική οδό και αντ’ αυτού «άρπαζαν» τα αμινοξέα από το αίμα.
Αυτό το εύρημα οδήγησε τους ερευνητές να εξετάσουν το κατά πόσο η μείωση των επιπέδων συγκεκριμένων αμινοξέων στο αίμα θα μπορούσε να επηρεάσει τον καρκίνο του εγκεφάλου χωρίς να επηρεάσει τον υγιή εγκέφαλο. Δοκίμασαν αν τα ποντίκια που τρέφονταν με διατροφή περιορισμένη σε αμινοξέα είχαν καλύτερα θεραπευτικά αποτελέσματα.
«Όταν απομακρύναμε τα αμινοξέα σερίνη και γλυκίνη από τα ποντίκια, η ανταπόκρισή τους στην ακτινοθεραπεία και τη χημειοθεραπεία ήταν καλύτερη και οι όγκοι μικρότεροι σε σύγκριση με τα ποντίκια ελέγχου που τρέφονταν με σερίνη», δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Dr Deepak Nagrath, καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής στο Michigan.
Με βάση τις μετρήσεις τους στα ποντίκια, η ομάδα δημιούργησε επίσης μαθηματικά μοντέλα που μπορούν να παρακολουθούν πώς χρησιμοποιείται η γλυκόζη σε διαφορετικές μεταβολικές οδούς, κάτι που μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό άλλων φαρμακευτικών στόχων.
Ο ανώτερος συν-συγγραφέας Dr Costas Lyssiotis, καθηγητής μοριακής και ολοκληρωτικής φυσιολογίας, παρομοίασε τις μεταβολικές οδούς με δρόμους και τα φάρμακα με εμπόδια στον δρόμο. Η τοποθέτηση ενός εμποδίου σε μια ταχεία λεωφόρο με έντονη κυκλοφορία θα έχει μεγαλύτερο αποτέλεσμα απ’ ό,τι σε έναν επαρχιακό δρόμο με χαμηλό όριο ταχύτητας και λίγα αυτοκίνητα.
Ομοίως, στον υγιή εγκέφαλο, η πρόσληψη του αμινοξέος σερίνη από το αίμα είναι σαν έναν αργό επαρχιακό δρόμο. Αλλά ο καρκίνος του εγκεφάλου είναι σαν έναν πολυσύχναστο αυτοκινητόδρομο, δίνοντας στους ερευνητές την ευκαιρία να στοχεύσουν επιλεκτικά τον καρκίνο. Η ομάδα εργάζεται για να ανοίξει σύντομα κλινικές δοκιμές ώστε να ελέγξει αν εξειδικευμένες δίαιτες που περιορίζουν τα επίπεδα σερίνης στο αίμα μπορούν επίσης να βοηθήσουν ασθενείς με γλοιοβλάστωμα.
Νέο ευρωπαϊκό δίκτυο για την έρευνα και την καινοτομία στον καρκίνο
«Πρόκειται για μια διεπιστημονική προσπάθεια από όλο το πανεπιστήμιο», δήλωσε ο Dr Wahl. «Είναι μια μελέτη που κανένας ερευνητής μόνος του δεν θα μπορούσε να πραγματοποιήσει και είμαι ευγνώμων που είμαι μέρος μιας ομάδας που συνεργάζεται για να κάνει σημαντικές ανακαλύψεις που μπορούν να βελτιώσουν τις θεραπείες για τους ασθενείς μας».
Πηγές: SciTech Daily, Nature, Nature Scientific Reports, Uchicago Medicine, News Medical, Arizona State University, Broad Institute, MDPI