Forscher entwickeln jetzt eine neue Methode, Krebs effektiver zu töten. Ihre Strategie "verhungert" Tumore und beraubt ihnen den Hauptnährstoff, den sie zum Wachsen und Verbreiten benötigen.
Glutamin ist eine Aminosäure, die reichlich in unserem Körper vorkommt, besonders in Blut und Knochengewebe. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die Synthese von Proteinen in Zellen aufrechtzuerhalten.
Leider ist Glutamin jedoch auch ein wichtiger Nährstoff für viele Arten krebsartiger Tumore, die dazu neigen, mehr von dieser Aminosäure zu "konsumieren", weil sich ihre Zellen schneller teilen.
Aus diesem Grund hat die Forschung die Möglichkeit untersucht, den Zugang von Krebszellen zu Glutamin als neuen therapeutischen Ansatz bei der Krebsbehandlung zu blockieren.
Charles Manning und einige andere Forscher vom Vanderbilt-Zentrum für molekulare Sonden an der Vanderbilt Universität in Nashville, TN, haben es nun geschafft, das Wachstum eines Tumors zu stoppen.
Dazu verwendeten sie eine experimentelle Verbindung namens V-9302, um die Aufnahme oder Aufnahme von Glutamin durch Krebszellen zu blockieren. Die Ergebnisse der Forscher wurden diese Woche in der Zeitschrift veröffentlicht
"Krebszellen weisen einen einzigartigen metabolischen Bedarf auf, der sie biologisch von ansonsten gesunden Zellen unterscheidet. Die metabolische Spezifität von Krebszellen bietet uns reiche Möglichkeiten, Chemie, Radiochemie und molekulare Bildgebung zu paralysieren, um neue Krebsdiagnostik sowie mögliche Therapien zu entdecken."
Charles Manning
Neue Verbindung hemmt Glutaminträger
Die Forscher erklären, dass Glutamin durch den Körper transportiert wird und über den Aminosäuretransporter ASCT2, eine Art Protein, an Krebszellen "gefüttert" wird.
"Erhöhte ASCT2-Werte wurden mit einer schlechten Überlebensrate bei vielen menschlichen Krebsarten in Verbindung gebracht, einschließlich Lunge, Brust und Kolon", stellen die Forscher in ihrer Einleitung fest.
Studien, die es geschafft haben, das Gen, das für ASCT2 kodiert – Gen SLC1A5 -, konnten jedoch das Wachstum von Krebstumoren verringern.
Aus diesem Wissen heraus haben Manning und Kollegen mit dem Aufbau eines besonders starken ASCT2-Inhibitors, der Verbindung V-9302, begonnen. Die Forscher testeten die Verbindung auf Krebszellen, die in Mäusen gezüchtet wurden, sowie auf Krebszelllinien, die im Labor entwickelt wurden, in vitro.
Der Aminosäuretransporter-Inhibitor verminderte das Wachstum von Krebszellen und beeinträchtigte ihre Fähigkeit, sich auszubreiten, indem er den oxidativen Stress der Krebszellen "ankurbelte", was schließlich zum Tod führte.
"Diese Ergebnisse illustrieren nicht nur die vielversprechende Natur der Leitverbindung V-9302, sondern unterstützen auch das Konzept, dass der Antagonismus des Glutaminstoffwechsels auf der Transportebene einen potenziell realisierbaren Ansatz in der Präzisionskrebsmedizin darstellt", schlussfolgern die Forscher in ihrer Arbeit.
Innovationen in der PET-Bildgebung am Horizont
Gleichzeitig stellen die Autoren fest, dass "diese neuartige Klasse von Inhibitoren in Zukunft validierte Biomarker benötigen wird, um Patienten mit Tumoren zu behandeln, die auf Glutamin angewiesen sind, um zu wachsen und sich zu verbreiten."
Dies bedeutet, dass die Forscher einen Weg entwickeln müssen, auf dem sie sagen können, wie effektiv der Inhibitor auf das Protein wirkt oder wie wenig Glutamin schließlich die Krebszellen erreicht. Dies liegt daran, dass die Produktion von ACST2 und seine Aktivität wahrscheinlich für jedes Individuum unterschiedlich sein werden.
Um dieses Problem anzugehen, schlagen Manning und Team vor, Positronen-Emissions-Tomographie (PET) -Tracer zu verwenden, die krebsartige Tumore aufspüren, indem sie einen Anstieg des Glutamin-Metabolismus feststellen, der im Vergleich zu normalen, gesunden Zellen im Körper höher ist.
Das Vanderbilt Center for Molecular Probes führt derzeit fünf klinische Studien durch, um die Wirksamkeit von 18F-FSPG, einem neuen Radiopharmakon – einem radioaktiven Medikament, das in PET-Scans verwendet wird – zu untersuchen, bei der Untersuchung verschiedener Arten von Krebstumoren, darunter Lunge, Leber, Eierstockkrebs und Darmkrebs.
Manning und Team führen auch Tests mit 11C-Glutamin durch, einem metabolischen Tracer für Glutamin. Zusätzlich können die Forscher einen molekularen Tracer verwenden, um zu bestätigen, ob der Protein-Inhibitor tatsächlich sein Ziel erreicht.
"Wäre es nicht provokativ", fragt Manning, "wenn wir einen PET-Tracer auf der Basis eines bestimmten Medikaments herstellen könnten, der uns dabei helfen könnte, vorherzusagen, welche Tumoren das Medikament akkumulieren und damit klinisch anfällig sind?"
"Das ist die Essenz der, visualisierten 'Präzisionskrebsmedizin", schwärmt er.
