resumo
como todas as células, as células cancerígenas precisam de nutrientes para crescer. O açúcar é um combustível importante, mas está longe de ser a única exigência do cancro. A investigação actual tem por objectivo apontar a dependência do cancro do aminoácido glutamina como uma fraqueza.
em 1955, um médico americano chamado Harry Eagle fez uma descoberta surpreendente sobre as células cancerígenas crescendo em um prato: eles precisavam de quantidades ridículas de glutamina., Sem este químico, as células parariam de crescer e eventualmente morreriam, apesar de terem todos os outros requisitos conhecidos para a vida.
glutamina é um aminoácido, uma das 20 moléculas que as células se ligam em proteínas. É rica no elemento nitrogênio e pode ser decomposta para fornecer esse elemento para a montagem de outras moléculas, como o DNA. a dependência das células cancerígenas à glutamina tem sido há muito tempo tentada pelos biólogos cancerígenos como um potencial calcanhar de Aquiles para o tratamento da doença.,ouve-se muito menos sobre a glutamina do que sobre o açúcar, o outro nutriente que as células cancerígenas tendem a consumir em abundância. Mas é igualmente importante. “as células são dependentes da glutamina de muitas maneiras”, diz Natasha Pavlova, uma bioquímica que estuda o metabolismo do câncer no laboratório do Presidente da MSK e CEO Craig Thompson no Sloan Kettering Institute. “Ele não está apenas envolvido na produção de nucleótidos de DNA e outras moléculas, mas também atua como uma moeda para pagar a importação de outros aminoácidos para a célula.,”a dependência das células cancerígenas à glutamina tem tentado há muito os biólogos cancerígenos como um potencial calcanhar de Aquiles para tratar a doença. Talvez cortando o fornecimento deste aminoácido, se possa matar de fome as células cancerígenas. Inconveniente, as células normais também precisam de glutamina. Portanto, medicamentos que afetam os níveis de glutamina em todo o corpo são muito tóxicos para usar como terapia de câncer.mas como os cientistas aprendem mais sobre como as células cancerosas usam glutamina, eles esperam encontrar outras maneiras de atingir seletivamente a dependência particular do câncer enquanto poupam as células normais.,
glutamina: um aminoácido essencial não essencial
a dependência do cancro da glutamina é, na verdade, algo surpreendente. A glutamina é tecnicamente um aminoácido não essencial. Ao contrário dos aminoácidos essenciais, que as células não podem fazer sozinhas e devem obter a partir dos alimentos que comemos, as células podem facilmente sintetizar glutamina a partir de outros materiais de base. Mas as outras virtudes da glutamina tornam-na única.
“O que é especial sobre a glutamina é que todos os outros aminoácidos não essenciais podem ser feitos a partir dela, mas outros aminoácidos não essenciais não podem substituir a glutamina”, explica o Dr. Pavlova., Também é central para várias vias bioquímicas que as células cancerígenas usam para construir novas partes celulares.a necessidade de glutamina por parte do cancro é tão grande que alguns oncogenes causadores de cancro alteram a quantidade que as células absorvem e digerem. Um dos mais conhecidos, o gene MYC, promove o cancro em parte através do aumento do acesso das células cancerígenas a um fornecimento constante de glutamina. Células com um gene MYC amplificado fazem mais da enzima que converte glutamina em seus produtos downstream. Tais células tornam-se viciadas na amplificação de MYC.,
as células dependem da glutamina de muitas maneiras.
mutações nos genes IDH1 e IDH2, que também mudam como os produtos de glutamina são usados em uma célula, são comuns em certos tipos de câncer cerebral e leucemia.esta elevada procura de glutamina significa que as suas reservas no interior de um tumor são muitas vezes bastante baixas. No entanto, as células cancerosas ainda conseguem crescer lá. Como?isto sugere que as células têm formas alternativas de completar o seu fornecimento de glutamina, diz O Dr. Pavlova.,uma das adaptações que ela e os seus colegas têm estudado é um aumento da quantidade da enzima glutamina sintetase, que produz glutamina a partir de outros materiais de base, nomeadamente a glucose.seus colegas do Laboratório Thompson e colaboradores da Universidade de Princeton e da Universidade de Nova Iorque (NYU) também descobriram que as células cancerosas podem engolir células circundantes e vasculhar seus nutrientes para a glutamina.,a capacidade de adaptação das células cancerígenas na aquisição de nutrientes, mesmo quando escassas, faz com que qualquer abordagem simples para cortar o fornecimento de glutamina do cancro seja susceptível de falhar.no entanto, existem abordagens possíveis. Uma é bloquear a importação de glutamina por células tumorais especificamente. Algumas pesquisas sugerem que o transportador de proteínas que as células tumorais usam para importar glutamina é diferente daquele que as células normais usam, e que este transportador é mais abundante nas células tumorais., Estes transportadores específicos para o cancro podem ser um bom alvo para medicamentos que impediriam as células de satisfazer a sua fixação.a dependência das células cancerígenas da glutamina pode também servir de base para terapias de adaptação a pessoas específicas. Um aminoácido dependente da glutamina é a glutationa. Este importante antioxidante celular desarma substâncias químicas perigosas chamadas espécies reactivas de oxigénio e mesmo certas drogas.
“A glutationa liga-se à droga e sinaliza-a para a remoção da célula”, explica o Dr. Pavlova.,estudos de investigadores da NYU demonstraram que tumores de cancro do pulmão com certas mutações genéticas são muito dependentes da glutationa. Interferir com o seu uso (através de medicamentos denominados inibidores da glutaminase) pode ser uma abordagem de tratamento potencial.vários ensaios clínicos em curso estão a combinar estas drogas que alteram a glutamina com inibidores do ponto de controlo imunológico ou com inibidores da sinalização da tirosina cinase receptora, o principal sinal que diz às células para adquirirem nutrientes e crescerem.,
utilizações diagnósticas
além das possibilidades terapêuticas, existem também oportunidades diagnósticas. Da mesma forma que o amor do câncer pela glicose serve como base para scans FDG-PET, sua dependência da glutamina pode servir como outra ferramenta de diagnóstico valiosa. Seria particularmente útil para tumores cerebrais. Tomografias de PET são menos úteis para monitorar tumores primários do cérebro ou tumores que se espalharam para o cérebro de outros lugares do corpo, porque o próprio cérebro toma um monte de glicose. Um exame à base de glutamina permitiria aos médicos distinguir as células cancerígenas das células cerebrais normais.,as equipas de Investigação da MSK estão a seguir activamente esta abordagem.uma abordagem para o cancro faminto da glutamina que é quase certo falhar são as alterações na dieta. “Não podemos alterar facilmente os níveis de glutamina com a dieta, porque o corpo parece estar fazendo um bom trabalho na manutenção do nível em uma concentração muito estável”, diz O Dr. Pavlova. “A única altura em que os níveis de glutamina diminuem é durante um trauma intenso ou sépsis, o que não é algo que se queira replicar.,”pelo menos com glicose podemos dizer, ‘tente evitar picos de glicose por comer alimentos com baixo teor glicêmico’ e assim por diante”, acrescenta. “Mas com glutamina, é muito mais complicado fazer recomendações úteis.”