Onderzoekers van het Albert Einstein College of Medicine en de Shanghai Jiao Tong University School of Medicine in China hebben een enzym geïdentificeerd dat kankercellen helpt de bouwmaterialen te maken die ze nodig hebben om zich snel te vermenigvuldigen. Het remmen van dit enzym kan een strategie zijn om de groei van kanker te vertragen, leiden tot effectievere behandelingen. De studie werd gepubliceerd in het nummer van 27 april van de Tijdschrift voor biologische chemie .

Terwijl gezonde menselijke cellen de meeste vetzuren en cholesterol krijgen die ze nodig hebben om hun celmembranen op te bouwen uit de bloedbaan, kankercellen kunnen niet wachten tot hun bouwstoffen via deze route worden afgeleverd. In plaats daarvan, kankercellen verhogen vaak de activiteit van de enzymen die betrokken zijn bij het synthetiseren van lipiden in de cel.

Een van deze families van enzymen zijn de sterolregulerende elementen bindende eiwitten, of SREBP's. SREBP's reizen naar celkernen en zetten genen aan die betrokken zijn bij de productie van lipiden, meestal als reactie op specifieke signalen. In sommige kankercellijnen, waaronder bepaalde lever, colon- en borstkanker, een bepaalde SREBP genaamd SREBP1a is overactief.

Fajun Yang, een universitair hoofddocent ontwikkelings- en moleculaire biologie aan Albert Einstein, bestudeert precies hoe kankercellen zichzelf van lipiden voorzien. Het nieuw gepubliceerde onderzoek naar SREBP1a begon toen Xiaoping Zhao, de hoofdauteur van de nieuwe studie, was een postdoctoraal onderzoeker in Yang's lab, en ging verder als een samenwerking toen Zhao zijn eigen laboratorium begon aan de Shanghai Jiao Tong University.

In de nieuwe studie het team ontdekte dat SREBP1a overactief kon zijn in kankercellen dankzij een ander enzym, pyruvaatkinase M2 (PKM2). Het was toevallig ook bekend dat PKM2 betrokken is bij het voorzien van overtollige energie van hongerige kankercellen via een ander mechanisme:door een klein molecuul genaamd pyruvaat tijdens het glucosemetabolisme chemisch te modificeren. In de nieuwe studie de onderzoekers toonden aan dat PKM2 ook in staat was om SREBP1a te modificeren.

"Niemand had eerder gezegd dat deze man, PKM2, reguleert het lipidenmetabolisme, " zei Yang. "Dus eigenlijk zagen we dat dit een nieuwe verbinding is tussen een regulator van het glucosemetabolisme en een regulator van het lipidemetabolisme. In kankercellen, beide worden abnormaal geactiveerd."

Wanneer PKM2 en SREBP1a interageren, de SREBP1a wordt stabieler, bleek uit de studie. Hierdoor kan SREBP1a genen aanzetten die betrokken zijn bij lipidesynthese. Met behulp van een klein eiwit dat de interactie zou kunnen blokkeren, de auteurs waren in staat om de overtollige lipideproductie te stoppen en de groei van kankercellen te vertragen.

"De kankercel voelt als, 'Oh, Ik vast tot de dood!'" zei Yang. "De tumorcellen worden bijzonder gevoelig; ook al kunnen ze veel glucose opzuigen, ze kunnen de bouwstenen van het celmembraan niet maken. Indien gecombineerd met een ander medicijn, dan is dit een potentiële therapeutische benadering."

De aanpak is veelbelovend omdat het zich richt op eiwitten die niet sterk tot expressie worden gebracht in gezonde cellen. Als de groei van kankercellen zou kunnen worden vertraagd door deze weg te blokkeren, patiënten kunnen lagere doses nodig hebben van de giftige medicijnen die de kankercellen daadwerkelijk doden, en dus minder bijwerkingen ervaart.