Celulele canceroase sunt renumite pentru „dependența de glutamină” — un aminoacid esențial pentru sinteza proteinelor și a ADN-ului, fără de care nu se pot divide. Această vulnerabilitate a devenit o țintă terapeutică intensiv studiată. Problema: multe tipuri de cancer reușesc să ocolească privarea de glutamină, activând căi metabolice alternative. Un studiu publicat în Molecular Cell de cercetători de la Universitatea Lausanne (Unil) explică pentru prima dată mecanismul acestei „evadări” — și identifică vitamina B7 (biotina) drept cheia de bolt a întregului sistem.
Dependența de glutamină și cum o ocolesc tumorile
Glutamina alimentează ciclul energetic al celulelor, furnizând atomi de carbon și azot necesari pentru construirea blocurilor moleculare ale vieții. Fără ea, celulele normale și canceroase încetează să se dividă. Tocmai de aceea, terapiile care blochează metabolismul glutaminei au reprezentat o direcție promițătoare în oncologie.
Problema este că celulele canceroase sunt metabolic flexibile. Echipa condusă de Alexis Jourdain, profesor asistent în Departamentul de Imunobiologie de la Facultatea de Biologie și Medicină a Unil, a identificat calea alternativă: piruvatul — o moleculă bogată în carbon — poate înlocui glutamina, alimentând ciclul energetic celular chiar și în absența acesteia.
Piruvatul poate face acest salt metabolic doar printr-o enzimă mitocondrială numită piruvat carboxilază. Iar piruvat carboxilaza funcționează numai dacă are la dispoziție vitamina B7 — biotina.
Biotina ca „licență metabolică”
Dr. Miriam Lisci, cercetătoare postdoctorală în laboratorul Jourdain și prima autoare a studiului, a formulat descoperirea central: biotina acționează ca o „licență metabolică” — fără ea, enzima este inactivă, calea alternativă este blocată, și celulele canceroase nu mai pot supraviețui privării de glutamină. Rămân stagnate.
„Am fost fascinați de cât de flexibile metabolic sunt celulele canceroase. Par mai flexibile decât alte tipuri celulare, și de aceea sunt atât de bune la creștere în medii diferite. Dacă încerci să blochezi o cale, găsesc adesea alta pentru a supraviețui”, a explicat Lisci.
Gena FBXW7 — o vulnerabilitate suplimentară
Studiul a mai descoperit un rol până acum necunoscut al genei FBXW7, frecvent mutată în cancere. Când FBXW7 este mutată, nivelul de piruvat carboxilază din celulă scade. Celulele devin astfel și mai dependente de glutamină și și mai vulnerabile când aceasta lipsește. Cercetătorii au demonstrat că mutații specifice ale FBXW7 identificate la pacienți cu cancer produc direct această dependență amplificată.
Implicație practică: tumorile cu anumite mutații FBXW7 reprezintă o subcategorie care ar putea răspunde deosebit de bine la terapii combinate care blochează simultan accesul la glutamină și la biotin.
De ce contează — și limitele actuale
Descoperirea explică parțial de ce unele terapii anti-glutamină existente eșuează: celulele canceroase activează calea piruvat-biotin ca rută de ocolire. Blocarea acestei rute secundare, concomitent cu privarea de glutamină, ar putea face tumorile semnificativ mai vulnerabile.
Cercetările viitoare trebuie să determine dacă blocarea căilor dependente de biotină afectează și celulele normale — care au nevoie și ele de vitamina B7 pentru funcționare. Biotina nu este un nutrient exotic sau rar: se găsește în ouă, nuci, semințe și ficat. Manipularea disponibilității sale la nivel celular specific pentru tumori rămâne o provocare tehnică.
„Pe termen lung, această cercetare deschide noi căi pentru înțelegerea vulnerabilităților metabolice ale cancerelor și pentru conceperea unor strategii terapeutice inovatoare”, a concluzionat Jourdain.
