Hersenkanker Stamcellen en gedifferentieerde kankercellen Metabolische toestand Verschillen sterk - Studieschema's

Gefinancierd door het National Cancer Institute, hebben onderzoekers van het UCLA Afdeling Radiotherapie oncologie in het Jonsson Comprehensive Cancer Center van UCLA ontdekt dat de metabolische toestand van glioma-stamcellen, die dodelijke glioblastomen aanzetten, aanzienlijk verschilt van de metabole toestand van hersenkankercellen die de Glioma stamcellen gemaakt, een factor die deze stamcellen helpt voorkomen behandeling en later recidief veroorzaken.
Het onderzoek is deze week gepubliceerd in de vroege online editie van het peer-reviewed tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences.
Ze ontdekten ook voor de eerste keer dat deze glioma-stamcellen naar believen hun metabolische toestand kunnen veranderen, van glycolyse, dat glucose gebruikt, tot oxidatieve fosforylatie, waarbij zuurstof wordt gebruikt.
Dr. Frank Pajonk, universitair hoofddocent radiotherapie oncologie en senior auteur van het onderzoek legde uit:

"Het vermogen van de glioma-stamcellen om hun metabole toestand naar believen te veranderen maakt het ook mogelijk voor deze stamcellen die nieuwe kankergroei zaaien om de behandeling te omzeilen en in leven te blijven.
We ontdekten dat deze kankerstamcellen substantieel verschillen in hun metabole toestanden dan de gedifferentieerde kankercellen die ze creëren, en omdat ze anders handelen, kunnen ze niet op dezelfde manier worden gedood. En tot nu toe hebben we niets om specifiek op deze glioma-stamcellen te richten. "

Kankercellen absorberen aanzienlijke hoeveelheden glucose, wat hun groei en verspreidingssnelheid verhoogt, waardoor ze kunnen worden onderscheiden van normale cellen onder Positron Emissie Tomografie (PET) -scanning, die metabole activiteit registreert. Pajonk en zijn team ontdekten dat minder glucose werd geabsorbeerd in glioma-stamcellen, waardoor ze moeilijk te detecteren waren met PET.
In de afgelopen jaren is nieuwe interesse gewon- nen voor het richten van kanker-metabole routes als een behandeling. Behandelingen kunnen echter worden vermeden door kankercellen die minder glucose opnemen door glucose efficiënter te gebruiken door middel van oxidatieve fosforylatie, die niet door dergelijke geneesmiddelen zou worden beoogd.
Het onderzoek stelt:

"Als glioomstamcellen inderdaad belangrijk zijn voor tumorcontrole, is kennis van de metabolische toestand van glioma-stamcellen nodig."

Een uniek beeldvormingssysteem dat berust op een lage enzymatische activiteit van het proteasoom in kankerstamcellen, ontwikkeld door Pajonk en zijn team, werd gebruikt om ze te beoordelen op metabole functie, waaronder zuurstofverbruik, glucoseopname en andere markers. Een extra wegversperring voor het richten van deze cellen met conventionele behandelingen ontstond toen de onderzoekers ontdekten dat de glioma-stamcellen resistent waren tegen straling.
Pajonk en zijn team concludeerden dat glioma-stamcellen voor energie voornamelijk afhankelijk zijn van oxidatieve fosforylatie en ontdekten dat als ze stamcellen werden uitgedaagd, ze extra metabole routes konden inschakelen.
Het onderzoek onthult ook voor het eerst dat lage expressie van proteasoom-subeenheden, een indicator voor een groot aantal glioma-stamcellen in de tumor, ongunstige behandelingsresultaten voor die patiënten voorspelt.
Pajonk, die ook onderzoeker is bij het Eli en Edythe Broad Centre of Regenerative Medicine en Stem Cell Research aan de UCLA, zei:

"Wat ik heel spannend vind, is dat we hier voor het eerst een nieuwe kankerstamcelmarker hebben in glioom, wat ons een extra hulpmiddel geeft om deze cellen te zoeken en therapieën te bedenken die op hen zijn gericht."

Geschreven door Grace Rattue