Résumé
Comme toutes les cellules, les cellules cancéreuses ont besoin de nutriments pour grandir. Le sucre est un carburant important, mais il est loin d’être la seule exigence du cancer. La recherche actuelle vise à cibler la dépendance du cancer à l’acide aminé glutamine comme une faiblesse.
en 1955, un médecin américain nommé Harry Eagle fait une découverte surprenante sur les cellules cancéreuses qui poussent dans un plat: elles nécessitent des quantités ridicules de glutamine., Sans ce produit chimique, les cellules cesseraient de croître et finiraient par mourir, malgré toutes les autres exigences connues pour la vie.
La Glutamine est un acide aminé, l’une des 20 molécules de ce type que les cellules enchaînent en protéines. Il est riche en azote de l’élément et peut être décomposé pour fournir cet élément pour l’assemblage d’autres molécules, comme L’ADN.
Vous entendez beaucoup moins parler de la glutamine que du sucre, l’autre nutriment que les cellules cancéreuses ont tendance à consommer en abondance. Mais il est tout aussi important.
« Les cellules dépendent de la glutamine de tellement de façons”, explique Natasha Pavlova, biochimiste qui étudie le métabolisme du cancer dans le laboratoire du Président et chef de la direction de Msk, Craig Thompson, au Sloan Kettering Institute. « Il est non seulement impliqué dans la production de nucléotides D’ADN et d’autres molécules, mais il agit également comme une monnaie pour payer l’importation d’autres acides aminés dans la cellule., »
la dépendance des cellules cancéreuses à la glutamine a longtemps tenté les biologistes du cancer comme un talon d’Achille potentiel pour traiter la maladie. Peut-être qu’en coupant l’approvisionnement en cet acide aminé, on pourrait mourir de faim les cellules cancéreuses. Peu pratique, les cellules normales ont également besoin de glutamine. Par conséquent, les médicaments qui affectent les niveaux de glutamine dans tout le corps sont trop toxiques pour être utilisés comme traitement du cancer.
Mais comme les scientifiques en apprennent davantage sur la façon dont les cellules cancéreuses utilisent la glutamine, ils espèrent trouver d’autres moyens de cibler sélectivement la dépendance particulière du cancer tout en épargnant les cellules normales.,
Glutamine: un acide aminé non essentiel
la dépendance du Cancer à la glutamine est en fait quelque peu surprenante. La Glutamine est techniquement un acide aminé non essentiel. Contrairement aux acides aminés essentiels, que les cellules ne peuvent pas fabriquer seules et doivent obtenir à partir des aliments que nous mangeons, les cellules peuvent facilement synthétiser la glutamine à partir d’autres matières premières. Mais les autres vertus de la glutamine la rendent unique.
« la particularité de la glutamine est que tous les autres acides aminés non essentiels peuvent en être fabriqués, mais d’autres acides aminés non essentiels ne peuvent pas se substituer à la glutamine”, explique le Dr Pavlova., Il est également au cœur de plusieurs voies biochimiques que les cellules cancéreuses utilisent pour construire de nouvelles parties cellulaires.
le besoin de glutamine du Cancer est si grand que certains oncogènes cancérigènes modifient la quantité de glutamine absorbée et digérée par les cellules. L’un des plus connus, le gène MYC, favorise le cancer en partie en augmentant l’accès des cellules cancéreuses à un approvisionnement régulier en glutamine. Les cellules avec un gène MYC amplifié font plus de l’enzyme qui convertit la glutamine en ses produits en aval. Ces cellules deviennent essentiellement dépendantes de l’amplification MYC.,
Cellules dépendent de la glutamine dans de nombreuses façons.
Les Mutations des gènes IDH1 et IDH2, qui modifient également la façon dont les produits de glutamine sont utilisés dans une cellule, sont courantes dans certains types de cancer du cerveau et de leucémie.
Cette forte demande pour la glutamine signifie que les réserves de l’intérieur d’une tumeur sont souvent assez faible. Pourtant, les cellules cancéreuses parviennent toujours à se développer là-bas. Comment?
cela suggère que les cellules ont d’autres moyens de compléter leur apport en glutamine, dit le Dr Pavlova.,
l’une de ces adaptations qu’elle et ses collègues ont étudiées est une augmentation de la quantité de l’enzyme glutamine synthétase, qui fabrique la glutamine à partir d’autres matières premières, à savoir le glucose.
ses collègues du laboratoire Thompson et ses collaborateurs de L’Université de Princeton et de L’Université de New York (NYU) ont également découvert que les cellules cancéreuses peuvent engloutir les cellules environnantes et récupérer leurs nutriments pour la glutamine.,
privation ciblée
l’adaptabilité des cellules cancéreuses à acquérir des nutriments même lorsqu’ils sont rares rend toute approche simple pour couper l’approvisionnement en glutamine du cancer susceptible d’échouer.
Néanmoins, il existe des approches possibles. L’une consiste à bloquer spécifiquement l’importation de glutamine par les cellules tumorales. Certaines recherches suggèrent que le transporteur de protéines utilisé par les cellules tumorales pour importer de la glutamine est différent de celui utilisé par les cellules normales et que ce transporteur est plus abondant sur les cellules tumorales., Ces transporteurs spécifiques au cancer pourraient constituer une bonne cible pour les médicaments qui empêcheraient les cellules de satisfaire leur correction.
la dépendance des cellules cancéreuses à la glutamine pourrait également servir de base pour adapter les thérapies à des personnes spécifiques. Un produit d’acide aminé dépendant de la glutamine est le glutathion. Cet antioxydant cellulaire important désamorce les produits chimiques dangereux appelés espèces réactives de l’oxygène et même certains médicaments.
« Le glutathion s’attache au médicament et le signale en quelque sorte pour être retiré de la cellule”, explique le Dr Pavlova.,
des études menées par des chercheurs de L’Université de New York ont montré que les tumeurs cancéreuses du poumon présentant certaines mutations génétiques sont très dépendantes du glutathion. Interférer avec leur utilisation (par des médicaments appelés inhibiteurs de la glutaminase) pourrait être une approche thérapeutique potentielle.
plusieurs essais cliniques en cours combinent ces médicaments altérant la glutamine avec des inhibiteurs de points de contrôle immunitaires ou avec des inhibiteurs de la signalisation du récepteur tyrosine kinase, le signal majeur qui indique aux cellules d’acquérir des nutriments et de se développer.,
utilisations diagnostiques
outre les possibilités thérapeutiques, il existe également des possibilités diagnostiques. De la même manière que l’amour du cancer pour le glucose Sert de base aux analyses FDG-TEP, sa dépendance à la glutamine pourrait servir d’autre outil de diagnostic précieux. Il serait particulièrement utile pour les tumeurs cérébrales. Les TEP sont moins utiles pour surveiller les tumeurs cérébrales primaires ou les tumeurs qui se sont propagées au cerveau ailleurs dans le corps, car le cerveau lui-même absorbe beaucoup de glucose. Une analyse à base de glutamine permettrait aux médecins de distinguer les cellules cancéreuses des cellules cérébrales normales.,
Les équipes de recherche de MSK poursuivent activement cette approche.
Non Alimentaires Fix
Une approche pour affamer le cancer de la glutamine qui est presque sûr d’échec de changements dans le régime alimentaire. « Nous ne pouvons pas facilement modifier les niveaux de glutamine avec le régime alimentaire parce que le corps semble faire un si bon travail pour maintenir le niveau à une concentration très stable”, dit le Dr Pavlova. « La seule fois où les niveaux de glutamine chutent, c’est lors d’un traumatisme intense ou d’une septicémie, ce qui n’est pas quelque chose que vous voudriez reproduire.,
« au moins avec le glucose, nous pouvons dire:” essayez d’éviter les pics de glucose en mangeant des aliments à faible indice glycémique », etc. », ajoute-t-elle. « Mais avec la glutamine, il est beaucoup plus délicat de faire des recommandations utiles.”