Para ilmuwan telah melucuti kemampuan sel kanker otak untuk bertahan hidup dengan metode baru

Saat Anda melepaskan rem pada mobil balap, mobil itu akan langsung mogok. Dr. Barak Rotblat ingin melakukan hal serupa dengan sel kanker otak: mematikan kemampuan mereka untuk bertahan hidup saat glukosa habis. Ia bertujuan untuk mempercepat sel tumor agar mati dengan cepat. Pendekatan baru untuk mengobati kanker otak ini didasarkan pada penelitian selama satu dekade di labnya.

Penemuan baru

Dr. Rotblat, murid-muridnya, dan rekan peneliti utama Gabriel Leprivier dari Institut Neuropatologi di Rumah Sakit Universitas Düsseldorf menerbitkan temuan mereka minggu lalu di jurnal Nature Communications.

Selama ini, sel kanker diyakini sebagai sel yang bertujuan untuk tumbuh dan berkembang biak dengan cepat. Akan tetapi, tumor ternyata memiliki kadar glukosa yang lebih rendah dibandingkan jaringan normal.

Jika sel kanker sepenuhnya terfokus pada reproduksi cepat, sel tersebut seharusnya lebih bergantung pada glukosa daripada sel normal. Namun, bagaimana jika prioritas utama mereka adalah bertahan hidup, bukan pertumbuhan eksponensial? Kemudian memicu pertumbuhan saat glukosa dalam persediaan terbatas dapat menyebabkan sel kehabisan energi dan mati.

Prospek pengobatan yang dipersonalisasi

"Ini adalah penemuan menarik yang kami buat setelah satu dekade penelitian," jelas Dr. Rotblat. "Kami dapat menargetkan sel kanker secara eksklusif tanpa memengaruhi sel normal, yang akan menjadi langkah penting menuju pengobatan dan terapi yang dipersonalisasi yang mengabaikan sel sehat dengan cara yang sama seperti kemoterapi dan radiasi."

"Penemuan kami tentang kekurangan glukosa dan peran antioksidan membuka jendela terapeutik untuk pengembangan molekul yang dapat mengobati glioma (kanker otak)," imbuhnya. Agen terapeutik semacam itu juga dapat diterapkan pada jenis kanker lainnya.

Penelitian dan hasilnya

Rotblat dan para mahasiswanya, Dr. Tal Levy dan Dr. Haula Alasad, memulai dengan mempertimbangkan bahwa sel mengatur pertumbuhannya berdasarkan energi yang tersedia. Ketika energi berlimpah, sel mengumpulkan lemak dan mensintesis banyak protein untuk menyimpan energi dan tumbuh. Ketika energi terbatas, mereka harus menghentikan proses ini untuk menghindari kehabisan energi.

Tumor umumnya berada dalam kondisi kekurangan glukosa. Para peneliti telah mulai mencari rem molekuler yang memungkinkan sel kanker bertahan hidup dalam defisit glukosa. Jika rem ini dapat dimatikan, tumor akan mati, dan sel normal yang tidak kekurangan glukosa akan tetap aman.

Jalur MTOR dan peran 4EBP1

Rotblat dan timnya mempelajari jalur mTOR (target rapamycin mamalia), yang dilengkapi dengan protein yang mengukur status energi sel dan mengatur pertumbuhannya. Mereka menemukan bahwa protein dalam jalur mTOR yang dikenal sebagai 4EBP1, yang menghambat sintesis protein saat kadar energi turun, sangat penting untuk kelangsungan hidup sel manusia, tikus, dan bahkan ragi saat kekurangan glukosa.

Mereka menunjukkan bahwa 4EBP1 melakukan hal ini dengan mengatur kadar enzim kunci dalam jalur sintesis asam lemak, ACC1, secara negatif. Mekanisme ini digunakan oleh sel kanker, terutama sel kanker otak, untuk bertahan hidup di jaringan tumor dan menciptakan tumor agresif.

Mengembangkan pengobatan baru

Dr. Rotblat sekarang bekerja sama dengan BGN Technologies dan Institut Bioteknologi Nasional di Negev untuk mengembangkan molekul yang akan memblokir 4EBP1, yang menyebabkan sel tumor yang kekurangan glukosa terus mensintesis lemak dan menghabiskan sumber dayanya saat glukosa habis.