Исследователи изучили восемь пациентов, которым удаляли опухоли мозга. Во время операции врачи вводили больным молекулы сахара с особыми изотопами углерода. Анализ образцов опухолей и здоровой ткани мозга показал, что глиобластомы используют захваченный сахар для производства ДНК и других веществ, необходимых для быстрого роста. Работа опубликована в журнале Nature.
Как уморить голодом смертельную опухоль мозга
Ученые из Мичиганского университета открыли метаболическую слабость глиобластом — агрессивных опухолей мозга. Исследователи обнаружили, что раковые клетки «воруют» аминокислоту серин из окружающих тканей, вместо того чтобы ее самостоятельно синтезировать. Если их лишить этого источника питания, опухоли сокращаются.
Глиобластомы часто устойчивы к единственному типу лекарств, которые преодолевают гематоэнцефалический барьер. HealthHub
Глиобластома — один из самых агрессивных видов рака мозга, при котором пациенты выживают всего 1-2 года после диагноза. Опухоли быстро захватывают мозговую ткань и практически всегда возвращаются после лечения, включающего хирургию, химиотерапию и облучение. Ремиссий при этом виде рака практически не бывает.
Опухоли головного мозга, называемые глиобластомами (красное пятно в левом нижнем углу цветного снимка), быстро растут и обычно убивают людей в течение 1-2 лет после постановки диагноза.
Эксперименты на мышах с трансплантированными человеческими глиобластомами подтвердили результат, полученный при исследовании опухолей человека. В отличие от здоровых клеток мозга, которые сами производят серин, многие опухоли предпочитают «воровать» эту аминокислоту у здоровых клеток. «Они избавляют себя от хлопот по ее производству, потому что могут просто ее "украсть"», — объясняет соавтор исследования, биохимик Костас Лиссиотис.
Воровство выгоднее честного труда
«Воровство» позволяет опухолям перенаправить освободившийся сахар на создание строительных блоков ДНК, РНК и других молекул, что ускоряет размножение клеток. Однако зависимость от внешнего серина оказалась уязвимым местом заболевания.
![Схема инфузий [U13C]глюкозы и анализов пациентов с глиомой и мышиных моделей внутричерепной ГБМ, полученных от пациентов.](https://images.techinsider.ru/upload/img_cache/908/90884ed34a21100a85ec842a5ae14746_cropped_510x141.webp "Схема инфузий [U13C]глюкозы и анализов пациентов с глиомой и мышиных моделей внутричерепной ГБМ, полученных от пациентов.")
Схема инфузий [U13C]глюкозы и анализов пациентов с глиомой и мышиных моделей внутричерепной ГБМ, полученных от пациентов.
Ученые проверили эту уязвимость, давая мышам с опухолями диету без серина и глицина (который может превращаться в серин). Грызуны с определенными типами глиобластом жили дольше на такой диете. Еще лучшие результаты показала комбинация бессериновой диеты с химиотерапией и облучением — все виды опухолей росли медленнее.
В следующем году планируется начать клинические испытания бессериновой диеты на людях. Хотя это не излечит глиобластому полностью, такой подход может продлить жизнь пациентам.