Τα κύτταρα του καρκίνου συνήθως μεταβάλλουν τον ενεργειακό τους μεταβολισμό και αυξάνουν την πρόσληψη γλυκόζης για να υποστηρίξουν την ταχεία διαίρεση και εξάπλωσή τους. Αυτό περιορίζει τη διαθεσιμότητα γλυκόζης για τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος και επομένως μειώνει την αντικαρκινική ανοσολογική απόκριση του οργανισμού.
Αναζητώντας πρωτεΐνες που ρυθμίζουν τον μεταβολισμό των καρκινικών κυττάρων και επηρεάζουν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού στους όγκους, μια ομάδα με επικεφαλής ερευνητές από το Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης (MGH) εντόπισε πρόσφατα έναν πιθανό στόχο για θεραπείες που θα μπορούσαν ταυτόχρονα να αποστραγγίσουν τους όγκους από ενέργεια και να ενισχύσουν την ανοσολογική απόκριση εναντίον τους.
Για την έρευνα, η οποία δημοσιεύεται στο Cancer Discovery, ο Keith T. Flaherty, MD, διευθυντής Κλινικής Έρευνας στο MGH Cancer Center και καθηγητής ιατρικής στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ, και οι συνάδελφοί του ανέπτυξαν ένα νέο υπολογιστικό εργαλείο που ονομάζεται BipotentR που μπορεί να εντοπίσει στόχους που εμποδίζουν την ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού και επίσης διεγείρουν μια δεύτερη οδό που ορίζεται από τον χρήστη (σε αυτή την περίπτωση, τον μεταβολισμό).
Όταν εφαρμόστηκε σε δεδομένα γονιδιακής έκφρασης από ασθενείς με καρκίνο που υποβλήθηκαν σε ανοσοθεραπεία, καθώς και από κυτταρικές σειρές και ζωικά μοντέλα, το εργαλείο εντόπισε 38 ειδικούς ανοσομεταβολικούς ρυθμιστές για καρκινικά κύτταρα.
Οι τεχνικές τεχνητής νοημοσύνης έδειξαν ότι το επίπεδο δραστηριότητας αυτών των ρυθμιστών σε όγκους προέβλεπε τα αποτελέσματα των ασθενών μετά τη λήψη ανοσοθεραπείας.
Η πρωτεΐνη-στόχος για τον θάνατο του καρκίνου
Ο κορυφαίος αναγνωρισμένος ρυθμιστής, ESRRA (Σχετικός με Οιστρογόνα Υποδοχέας Άλφα), ενεργοποιήθηκε σε πολλούς τύπους όγκων ανθεκτικών στην ανοσοθεραπεία. Η αναστολή του ESRAA σκότωσε όγκους καταστέλλοντας τον ενεργειακό μεταβολισμό και ενεργοποιώντας δύο ανοσολογικούς μηχανισμούς που περιλαμβάνουν διαφορετικούς τύπους ανοσοκυττάρων.
Η αναστολή του ESRRA ήταν ασφαλής όταν δοκιμάστηκε σε ποντίκια και τα αποτελέσματά της στον ενεργειακό μεταβολισμό επικεντρώθηκαν στα καρκινικά κύτταρα.
Οι επιστήμονες απέδειξαν επίσης ότι το BipotentR μπορεί να εφαρμοστεί και σε άλλους μηχανισμούς επιβίωσης που χρησιμοποιούνται από καρκινικά κύτταρα, όπως η ικανότητά τους να προάγουν το σχηματισμό αιμοφόρων αγγείων για να αυξήσουν την παροχή αίματος.
Επομένως, το BipotentR παρέχει μια πηγή για την ανακάλυψη μεμονωμένων φαρμάκων που μπορούν να δράσουν μέσω ενός μονοπατιού που σχετίζεται με τον καρκίνο ενώ ταυτόχρονα διεγείρουν μια ανοσολογική απόκριση.
«Αυτά τα ευρήματα παρέχουν έναν απλό βιοδείκτη για την πρόβλεψη ανταπόκρισης/μη ανταπόκρισης στην ανοσοθεραπεία και υποστηρίζουν το ERRA ως θεραπευτικό στόχο», αναφέρει καταληκτικά ο Δρ. Flaherty.