Doorbraak bij kanker: een nieuwe benadering kan tumoren 'verhongeren'
Onderzoekers ontwikkelen nu een nieuwe methode om kanker effectiever te doden. Hun strategie 'verhongert' tumoren en berooft hen van de belangrijkste voedingsstof die ze nodig hebben om te groeien en zich te verspreiden.
Glutamine is een aminozuur dat overvloedig in ons lichaam wordt aangetroffen, vooral in bloed en botweefsel. Zijn belangrijkste rol is om de synthese van eiwitten in cellen te ondersteunen.
Helaas is glutamine ook een belangrijke voedingsstof voor veel soorten kankertumoren, die de neiging hebben om meer van dit aminozuur te 'consumeren' omdat hun cellen zich sneller delen.
Dit is de reden waarom onderzoek de mogelijkheid heeft onderzocht om de toegang van kankercellen tot glutamine te blokkeren als een nieuwe therapeutische benadering bij de behandeling van kanker.
Charles Manning en verschillende andere onderzoekers van het Vanderbilt Center for Molecular Probes aan de Vanderbilt University in Nashville, TN, zijn er nu in geslaagd om de groei van een kankertumor te stoppen.
Om dit te doen, gebruikten ze een experimentele verbinding genaamd V-9302 om de opname of absorptie van glutamine door kankercellen te blokkeren. De bevindingen van de onderzoekers werden deze week in het tijdschrift gepubliceerd Nature Medicine.
“Kankercellen stellen unieke metabolische eisen die hen biologisch onderscheiden van overigens gezonde cellen. De metabole specificiteit van kankercellen biedt ons rijke mogelijkheden om chemie, radiochemie en moleculaire beeldvorming uit te wisselen om nieuwe kankerdiagnostiek en mogelijke therapieën te ontdekken. "
Charles Manning
Nieuwe verbinding remt glutamine-drager
De onderzoekers leggen uit dat glutamine door het lichaam wordt getransporteerd en via de aminozuurtransporter ASCT2, een soort eiwit, aan kankercellen wordt 'gevoed'.
"Verhoogde ASCT2-niveaus zijn in verband gebracht met een slechte overleving bij veel menselijke kankers, waaronder long-, borst- en karteldarm", noteren de onderzoekers in hun inleiding.
Studies die erin geslaagd zijn het gen dat codeert voor ASCT2 - gen SLC1A5 - tot zwijgen te brengen, zijn er echter in geslaagd de groei van kankertumoren te verminderen.
Aangespoord door deze kennis, gingen Manning en collega's op zoek naar een bijzonder sterke ASCT2-remmer, de verbinding V-9302. De onderzoekers testten de verbinding op kankercellen die in muizen waren gekweekt, en op kankercellijnen die in het laboratorium waren ontwikkeld, in vitro.
De aminozuurtransporter-remmer slaagde erin de groei van kankercellen te verminderen en hun vermogen om zich te verspreiden, te verminderen door de oxidatieve stress van de kankercellen te 'stimuleren', wat leidde tot hun uiteindelijke dood.
"Deze resultaten illustreren niet alleen de veelbelovende aard van de hoofdverbinding V-9302, maar ondersteunen ook het concept dat antagoniserend [verstorend] glutaminemetabolisme op transporterniveau een potentieel levensvatbare benadering is in precisiekankergeneeskunde", concluderen de onderzoekers in hun paper.
Innovaties in PET-beeldvorming aan de horizon
Tegelijkertijd merken de auteurs op dat om in de toekomst patiënten met tumoren te behandelen die afhankelijk zijn van glutamine om te groeien en zich te verspreiden, "deze nieuwe klasse van remmers gevalideerde biomarkers nodig zal hebben."
Dit betekent dat de onderzoekers een manier moeten ontwikkelen waarop ze kunnen zien hoe effectief de remmer op het eiwit inwerkt, of hoe weinig glutamine uiteindelijk de kankercellen bereikt. Dit komt doordat de productie van ACST2 en de activiteit ervan waarschijnlijk voor elk individu anders zijn.
Om dit probleem aan te pakken, stellen Manning en team voor om positronemissietomografie (PET) -tracers te gebruiken die kankertumoren kunnen opsporen door elke toename van het glutaminemetabolisme te detecteren, die hoger zal zijn in vergelijking met die van normale, gezonde cellen in het lichaam.
Het Vanderbilt Center for Molecular Probes organiseert nu vijf klinische onderzoeken die zijn ontworpen om de effectiviteit te testen van 18F-FSPG, een nieuw radiofarmaceuticum - dat wil zeggen een radioactief medicijn dat wordt gebruikt in PET-scans - bij het opsporen van verschillende soorten kankertumoren, waaronder long-, lever- en eierstok- en darmkanker.
Manning en team voeren ook tests uit op 11C-Glutamine, een metabolische tracer voor glutamine. Bovendien kunnen de onderzoekers een moleculaire tracer gebruiken om te bevestigen of de eiwitremmer zijn doel daadwerkelijk bereikt.
"Zou het niet provocerend zijn", vraagt Manning, "als we een PET-beeldvormende tracer zouden kunnen maken op basis van een bepaald medicijn dat ons zou kunnen helpen voorspellen welke tumoren het medicijn zullen accumuleren en er daarom klinisch kwetsbaar voor zijn?"
"Dit is de essentie van‘ gevisualiseerde ’precisiegeneeskunde tegen kanker,” zegt hij enthousiast.
