Kabar Kesehatan – Menggunakan Metabolisme Sel untuk Melawan Tumor Yang Membandel

Pemahaman yang lebih baik tentang metabolisme dalam sel tumor yang menghindari obat dapat meningkatkan perawatan kanker, menurut penelitian baru dari University of Cincinnati di Ohio.

Beberapa tumor sulit diobati karena pada awalnya mereka merespons obat kanker , beberapa sel mampu bertahan hidup dan menumbuhkan tumor baru.

Sel-sel yang masih hidup melakukan ini dengan meningkatkan proses “makan sendiri” di mana mereka menghilangkan pemborosan, menghilangkan komponen dan patogen yang salah, dan mendaur ulang blok-blok pembentuk molekul yang penting.

Proses, yang dikenal sebagai autophagy, mengirimkan sampah ke kompartemen sel yang disebut lisosom. Ini mengandung berbagai jenis enzim untuk mencerna dan memecah berbagai bahan.

Autophagy juga merupakan mekanisme bertahan hidup yang aktif ketika nutrisi langka dan mati lagi ketika nutrisi berlimpah.

“Kami menemukan bahwa metabolisme sel secara signifikan mempengaruhi kemampuan untuk memulai autophagy,” kata peneliti utama Carol Mercer, seorang profesor di Divisi Hematologi dan Onkologi di University of Cincinnati di Ohio.

She and her colleagues report their findings — which reveal “the dynamic and metabolic regulation of autophagy” — in a paper that is now published in the journal Cell Reports.

Kontrol autophagy

Dua jenis enzim kontrol autophagy pada sel: satu adalah AMP-activated protein kinase (AMPK), dan yang lainnya adalah target mamalia dari rapamycin (mTOR).

Perawatan untuk beberapa kanker sudah menggunakan obat yang memicu AMPK atau target mTOR, dan mereka juga sedang diselidiki untuk digunakan dalam perawatan kanker lainnya.

Untuk alasan ini, Mercer menjelaskan, “penting untuk memahami bagaimana mereka mempengaruhi jalur kelangsungan hidup sel tumor ini.”

Setiap sel mengandung pusat-pusat kekuatan kecil yang disebut mitokondria yang membuat energi untuk sel-sel. Produksi energi dalam mitokondria terjadi dalam beberapa tahap, masing-masing melibatkan kompleks protein. Tahap pertama menggunakan satu yang disebut kompleks mitokondria I.

Orang yang kekurangan dalam kompleks saya dapat mengembangkan beberapa masalah kesehatan, termasuk beberapa yang mempengaruhi jantung, hati, otak, dan saraf.

Mercer dan rekan-rekannya menunjukkan bahwa kompleks mitokondria saya juga memainkan peran kunci dalam memicu dan meningkatkan autophagy dan mengatur durasinya.

Mencegah dan mempromosikan autophagy

Para ilmuwan menemukan bahwa kesalahan genetik di kompleks mitokondria I mencegah autophagy dipicu oleh inhibitor mTOR. Mereka juga menunjukkan bagaimana dua obat antidiabetes – phenformin dan metformin – memiliki efek yang sama.

Sebaliknya, adalah mungkin untuk meningkatkan autophagy menggunakan metode “yang meningkatkan metabolisme mitokondria,” catat para penulis.

Secara keseluruhan, penelitian ini mengungkapkan wawasan baru ke dalam peran dinamis dari metabolisme sel di autophagy dan menunjukkan, menurut Mercer, “strategi terapi baru untuk kanker, neurodegenerative, dan penyakit mitokondria.”

Sebagian besar pekerjaan untuk menemukan bagaimana metabolisme mempengaruhi autophagy dan bagaimana menggunakannya untuk menambah atau mengurangi proses dilakukan menggunakan sel kultur.

Ini dibangun pada pekerjaan sebelumnya oleh salah satu anggota tim, yang telah menemukan bahwa sementara menghambat mTOR dapat mengobati kanker hati , itu juga meningkatkan autophagy.

“Data kami menunjukkan pentingnya metabolisme dalam pengaturan autophagy, meningkatkan pemahaman kita tentang obat yang relevan secara klinis yang penting untuk kanker, dan menyarankan strategi baru untuk meningkatkan atau menghambat autophagy,” Carol Mercer.