محققان کشف کردند که چگونه یک مولکول قند می تواند بر پاسخ سلول های سرطانی به شیمی درمانی تاثیر بگذارد

محققان مرکز جامع سرطان لومباردی دانشگاه جورج تاون و همکارانش که در حال بررسی پیچیدگی های مسیرهای بیوشیمیایی دخیل در توسعه سرطان بوده اند، دریافته اند که شکلی از گلوکز، نوعی قند، به طور پیچیده ای با مسیری که برای ساخت مولکول های DNA استفاده می شود، مرتبط است. هنگامی که این مسیر بیش از حد فعال باشد، می تواند منجر به سرطان و مقاومت در برابر شیمی درمانی شود.

یافته‌ها در 12 ژوئن 2023 در سال 2023 ظاهر می‌شوند زیست شناسی شیمیایی طبیعت.

برای مدتی طولانی، آزمایشگاه من در حال بررسی مکانیسم‌های سیگنال‌دهی سلولی و رونویسی DNA است که توسط آن متابولیسم سلولی در پاسخ به نشانه‌های محیطی و ژنتیکی تغییر می‌کند، با هدف طراحی استراتژی‌هایی برای درمان سرطان و سایر بیماری‌ها. دانستن اینکه سلول‌های سرطانی معمولاً به سرعت رشد می‌کنند و برای برنامه‌ریزی مجدد متابولیسم خود به گلوکز بیشتری نسبت به سلول‌های معمولی نیاز دارند، کلید شروع این آخرین تلاش تحقیقاتی بوده است، به این امید که بتوانیم درک بهتری از نحوه مبارزه با سرطان در سلول یا حتی درون سلولی به دست آوریم. مرحله.”

Huadong Pei، PhD، دانشیار گروه سرطان شناسی در جورج تاون لومباردی و نویسنده مسئول نشریه

تلاش تحقیقاتی فعلی پی از زمانی شروع شد که او و همکارانش به بررسی این موضوع پرداختند که چگونه مواد مغذی که سلول‌ها برای زنده ماندن آنها را بلعیده می‌شوند، در نهایت باعث تغییراتی در پروتئین‌ها در نتیجه افزودن قندی به نام می‌شوند. Oبتا-N-استیل گلوکزامین مرتبط (O-GlcNAc) به پروتئین. این اصلاح پویا و برگشت پذیر به عنوان یک تنظیم کننده کلیدی تعدادی از فرآیندهای مختلف سلولی در حال ظهور است. در یک سری آزمایش در آزمایشگاه و روی موش، محققان توانستند تعیین کنند که یک آنزیم مهم در سنتز نوکلئوتیدها به نام فسفریبوزیل پیروفسفات سنتتاز 1 (PRPS1) وجود دارد که توسط آن اصلاح شده است. O-G1cNAc. به گفته محققان، هدف قرار دادن قند یا آنزیم می تواند کلیدی برای تأثیرگذاری بر نتایج سرطان باشد.

پی می‌گوید: «در نهایت، ما می‌خواهیم بتوانیم داروهایی طراحی کنیم که سنتز نوکلئوتید DNA را هدف قرار دهند، که شامل تغییراتی است که ما در افزودن قند به پروتئین و مرحله کاتالیزوری که توسط آنزیم PRPS1 انجام می‌شود، شناسایی کرده‌ایم.» به طور خاص، ما می‌خواهیم داروهایی بسازیم که بتوان از آنها برای حساس‌تر کردن سرطان ریه یا پاسخ‌دهی به رادیوتراپی و شیمی‌درمانی استفاده کرد، زیرا مقاومت در برابر این درمان‌ها هنوز بسیار رایج است. اما هنوز راه زیادی در پیش است. و حتی قبل از اینکه بتوانیم طراحی دارو را در نظر بگیریم، آزمایش‌های بیشتری لازم است.”

در همین حال، گام بعدی محققان این است که با استفاده از موش‌های پیوند شده با بافت سرطان ریه انسان، بررسی کاربردهای یافته‌های خود را در مدل‌های حیوانی آغاز کنند تا ببینند آیا داروهایی که سنتز نوکلئوتید را هدف قرار می‌دهند، سرطان ریه را به رادیوتراپی و شیمی‌درمانی حساس می‌کنند یا خیر.

علاوه بر Huadong Pei، نویسندگان دیگر جورج تاون عبارتند از: Lulu Chen، Qi Zhou، Yingge Li، Ziwen Xu، Junfeng Ma و Gary M. Kupfer. پینگ فنگ ژانگ و کیبین سونگ در بیمارستان رنمین دانشگاه ووهان چین هستند. وی تان در مرکز سرطان اندرسون MD دانشگاه تگزاس، هیوستون و Yanxin Pei در سیستم بهداشت ملی کودکان، واشنگتن دی سی است.

این تحقیق توسط کمک های مالی NIH RO1-CA68135 و RO1-NS121243 پشتیبانی شد.