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

Jika rem mobil balap diputus, maka mobil akan cepat mogok. Barak Rotblat ingin melakukan hal serupa terhadap sel kanker otak: mematikan kemampuan sel tersebut untuk bertahan hidup dalam keadaan kekurangan glukosa. Hal ini bertujuan untuk mempercepat kerja sel tumor agar cepat mati. Pendekatan baru untuk mengobati kanker otak ini didasarkan pada penelitian selama satu dekade di laboratoriumnya.

Penemuan baru

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

Sampai saat ini, diyakini bahwa sel kanker terutama terfokus pada pertumbuhan dan reproduksi yang cepat. Namun, tumor terbukti memiliki glukosa lebih sedikit dibandingkan jaringan normal.

Jika sel kanker sepenuhnya terfokus pada proliferasi yang cepat, maka sel tersebut seharusnya lebih bergantung pada glukosa dibandingkan sel normal. Namun, bagaimana jika prioritas utama mereka adalah kelangsungan hidup dibandingkan pertumbuhan eksponensial? Kemudian memulai pertumbuhan dengan kekurangan glukosa dapat menyebabkan sel kehabisan energi dan mati.

Prospek pengobatan yang dipersonalisasi

“Ini adalah penemuan menarik yang kami dapatkan setelah melakukan penelitian selama satu dekade,” jelas Dr. Rotblat. “Kami dapat menargetkan sel kanker secara eksklusif tanpa memengaruhi sel normal, yang akan menjadi langkah maju yang penting menuju pengobatan dan terapi yang dipersonalisasi yang tidak memengaruhi sel sehat seperti halnya kemoterapi dan radiasi.”

“Penemuan kami tentang puasa glukosa dan peran antioksidan membuka jendela terapi untuk menciptakan molekul yang dapat mengobati glioma (kanker otak),” tambahnya. Agen terapeutik semacam itu mungkin juga berlaku untuk jenis kanker lainnya.

Penelitian dan hasilnya

Rotblat dan murid-muridnya, Dr. Tal Levy dan Dr. Khaula Alasad, memulai dengan mempertimbangkan bagaimana sel mengatur pertumbuhannya berdasarkan energi yang tersedia. Ketika terdapat cukup energi, sel menyimpan lemak dan mensintesis banyak protein untuk menyimpan energi dan tumbuh. Ketika energi terbatas, mereka harus menghentikan proses ini agar tidak menghabiskan sumber dayanya.

Tumor terutama dalam keadaan defisiensi glukosa. Para peneliti telah mulai mencari rem molekuler yang memungkinkan sel-sel kanker bertahan hidup akibat kekurangan glukosa. Jika bisa dimatikan, tumor akan mati, dan sel-sel biasa yang tidak kekurangan glukosa akan tetap tidak rusak.

Jalur mTOR dan peran 4EBP1

Rotblat dan timnya mempelajari jalur mTOR (target mamalia rapamycin), yang mengandung protein yang merasakan keadaan energi sel dan mengatur pertumbuhannya. Mereka menemukan bahwa protein dalam jalur mTOR yang dikenal sebagai 4EBP1, yang menghambat sintesis protein ketika tingkat energi turun, sangat penting untuk kelangsungan hidup sel manusia, tikus, dan bahkan ragi ketika kekurangan glukosa.

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

Perkembangan pengobatan baru

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