NIH investigação apoiada podem fornecer ferramenta para estudar o metabolismo do câncer
Os cientistas sabem há décadas que as células cancerosas usar mais glucose do que as células saudáveis, alimentando o crescimento de alguns tipos de tumores. Agora, uma equipe que inclui pesquisadores do Instituto Nacional de novo Centro de Saúde Nacional para a Promoção da Ciência translacional (NCATS) identificou compostos que retardam a formação de tumores em camundongos, visando uma enzima-chave que determina como as células cancerosas usam a glicose e seus metabólitos .
O estudo, publicado 26 de agosto na publicação online da Nature Chemical Biology, foi conduzido por pesquisadores do Instituto de Pesquisa do Câncer Koch Integrativa do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), em Cambridge. Pesquisadores do Consórcio de Genômica Estrutural da Universidade de Toronto e da Harvard Medical School, Boston, também se juntou cientistas NCATS para o autor do papel.
Todas as células usam uma enzima chamada cinase de piruvato para derivar a energia a partir da glicose. Estudos recentes têm mostrado que as células cancerosas, preferencialmente, utilizar uma forma de piruvato-quinase, chamado PKM2, que utiliza a glicose para tornar as células cancerosas adicionais, em vez de energia. Esse estado metabólico alterado parece ser um aspecto fundamental de muitos cânceres, e reverter o processo representa uma nova oportunidade para o tratamento do câncer.
No relatório do estudo, os pesquisadores descrevem a identificação de compostos moleculares que ativam PKM2, corrigir a forma como as células humanas de câncer de usar a glicose, e atrasar o desenvolvimento de tumores e diminuir o tamanho do tumor em ratos. Os resultados apóiam PKM2 ativação como uma estratégia potencial terapêutico para o câncer. No entanto, os pesquisadores enfatizaram que há muito mais trabalho necessário para compreender as implicações de suas descobertas para os seres humanos, como determinar que tipos de tumores pode ser sensível a PKM2 ativação.
"Os últimos anos trouxeram uma avalanche de novas descobertas que começaram a explicar um fenômeno de alteração do metabolismo da célula cancerosa descrita pela primeira vez quase 90 anos atrás", disse Christopher P. Austin, MD, NCATS Divisão de Pré-Clínica diretor de Inovação e um dos autores do artigo. "Este trabalho é um exemplo maravilhoso de como molecular compostos podem ser usados como ferramentas para investigar e entender os processos biológicos e, ao mesmo tempo, explorar novos alvos terapêuticos na luta contra o câncer."
Programa NIH Fundo Comum de Bibliotecas Molecular apoiou esta pesquisa, bem como o desenvolvimento prévio das PKM2 ativadores. Apoio adicional foi fornecido por NCATS.
"É gratificante ver essas importantes descobertas científicas possível, em parte pelo Programa de Bibliotecas Molecular", disse James M. Anderson, MD, Ph.D., diretor da Divisão de Coordenação do Programa, Planejamento e iniciativas estratégicas que orienta o NIH programas do Fundo Comum. "Esta colaboração emparelhado especialistas de duas diferentes disciplinas científicas e transformou nossa compreensão do metabolismo celular de câncer".
O estudo do metabolismo da célula cancerosa, pioneira pelo prêmio Nobel Otto Warburg no início do século 20, tem assistido a um ressurgimento da atividade de pesquisa nos últimos anos. Ferramentas novo composto será fundamental para dissecar os caminhos complexos que regem a forma como as células cancerígenas utilizam os nutrientes, como a glicose que fornecem os blocos de construção moleculares para apoiar o crescimento celular desenfreado. Os PKM2 ativadores detalhados no papel estão entre os primeiros compostos farmacológicos identificados que vai permitir aos investigadores aprofundar este problema chave.
O pesquisador do MIT Matthew Vander Heiden, MD, Ph.D., autor sênior do estudo e um médico oncologista cujo laboratório estuda o metabolismo do câncer, tem sido um dos principais defensores da idéia de que a reprogramação metabólica fornece células cancerosas com uma capacidade de prosperar e crescer. Trabalho anterior foi pioneira por Vander Heiden com Dimitrios Anastasiou e Cantley Lewis, ambos da Escola Médica de Harvard, sugeriu que a ativação PKM2 pode restaurar o metabolismo da célula cancerosa a um estado normal.
Para testar a teoria, os pesquisadores do MIT e do NIH formaram uma colaboração em 2008, para identificar PKM2 ativadores, que estabelece as bases para o estudo atual. Os investigadores descobriram NCATS os compostos, utilizando um sistema de rastreio de alto rendimento robótico. Pesquisadores optimizada dos compostos de modo a produzir moléculas com actividade farmacológica necessário e as propriedades físicas requeridas para a experimentação.
No novo estudo, os pesquisadores focaram sua atenção em como os compostos ativar PKM2 eo efeito que isso tem sobre a ativação da formação de tumores. Sugestões quanto às consequências da activação PKM2 foram derivadas a partir de experiências envolvendo PKM1, uma enzima altamente relacionado de PKM2 que é encontrado em células saudáveis num estado activo.
O único mecanismo de PKM2 ativadores levou a equipe de pesquisa para aprofundar as conseqüências metabólicas da ativação PKM2. Os pesquisadores analisaram a capacidade dos ativadores para imitar os resultados associando PKM1 expressão com o desenvolvimento do tumor atrasada. Auxiliado por pesquisadores da Agios Pharmaceuticals, de Cambridge, Massachusetts, eles determinaram que uma PKM2 ativador, TEPP-46, poderia ser usado em um estudo mouse. Os ratinhos receberam o composto, e é impedido o desenvolvimento do tumor e o tamanho do tumor reduzido.
"Todos os cânceres têm PKM2, e aprender sobre os conceitos básicos de metabolismo do câncer e proliferação celular é essencial para a segmentação de tumores humanos", Vander Heiden disse. "Estou cautelosamente otimista de que à medida que aprendemos mais sobre o metabolismo das células de câncer, que pode ser capaz de identificar drogas que atuam sobre PKM2 ou outras enzimas metabólicas que podem ser testadas contra cânceres humanos."
O Centro Nacional para a Promoção da Ciência translacional (NCATS) pretende catalisar a geração de tecnologias e métodos inovadores que irão reforçar o desenvolvimento, teste e implementação de diagnóstico e terapêutica em uma ampla gama de doenças humanas e condições. Para mais informações sobre NCATS, visite http://www.ncats.nih.gov.
O NIH Fundo Comum apóia uma série de programas excepcionalmente alto impacto de investigação que são amplamente relevante para a saúde e doença. Programas do Fundo comuns são projetados para superar as barreiras de pesquisa importantes e buscar novas oportunidades emergentes para o benefício da comunidade de pesquisa biomédica em geral. Os produtos de pesquisa dos programas do Fundo comuns são esperados para catalisar doenças específicas de pesquisa apoiado pelos Institutos NIH e Centros. Informações adicionais sobre o Fundo NIH comum pode ser encontrada em http://commonfund.nih.gov.
Sobre o National Institutes of Health (NIH): NIH, agência da nação pesquisa médica, inclui 27 institutos e centros e é um componente do Departamento dos EUA de Saúde e Serviços Humanos. NIH é a principal agência federal condução e apoio básica, clínica e translacional pesquisa médica, e está investigando as causas, tratamentos e curas para doenças comuns e raras. Para mais informações sobre o NIH e seus programas, visite www.nih.gov.
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Os cientistas sabem há décadas que as células cancerosas usar mais glucose do que as células saudáveis, alimentando o crescimento de alguns tipos de tumores. Agora, uma equipe que inclui pesquisadores do Instituto Nacional de novo Centro de Saúde Nacional para a Promoção da Ciência translacional (NCATS) identificou compostos que retardam a formação de tumores em camundongos, visando uma enzima-chave que determina como as células cancerosas usam a glicose e seus metabólitos .
O estudo, publicado 26 de agosto na publicação online da Nature Chemical Biology, foi conduzido por pesquisadores do Instituto de Pesquisa do Câncer Koch Integrativa do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), em Cambridge. Pesquisadores do Consórcio de Genômica Estrutural da Universidade de Toronto e da Harvard Medical School, Boston, também se juntou cientistas NCATS para o autor do papel.
Todas as células usam uma enzima chamada cinase de piruvato para derivar a energia a partir da glicose. Estudos recentes têm mostrado que as células cancerosas, preferencialmente, utilizar uma forma de piruvato-quinase, chamado PKM2, que utiliza a glicose para tornar as células cancerosas adicionais, em vez de energia. Esse estado metabólico alterado parece ser um aspecto fundamental de muitos cânceres, e reverter o processo representa uma nova oportunidade para o tratamento do câncer.
No relatório do estudo, os pesquisadores descrevem a identificação de compostos moleculares que ativam PKM2, corrigir a forma como as células humanas de câncer de usar a glicose, e atrasar o desenvolvimento de tumores e diminuir o tamanho do tumor em ratos. Os resultados apóiam PKM2 ativação como uma estratégia potencial terapêutico para o câncer. No entanto, os pesquisadores enfatizaram que há muito mais trabalho necessário para compreender as implicações de suas descobertas para os seres humanos, como determinar que tipos de tumores pode ser sensível a PKM2 ativação.
"Os últimos anos trouxeram uma avalanche de novas descobertas que começaram a explicar um fenômeno de alteração do metabolismo da célula cancerosa descrita pela primeira vez quase 90 anos atrás", disse Christopher P. Austin, MD, NCATS Divisão de Pré-Clínica diretor de Inovação e um dos autores do artigo. "Este trabalho é um exemplo maravilhoso de como molecular compostos podem ser usados como ferramentas para investigar e entender os processos biológicos e, ao mesmo tempo, explorar novos alvos terapêuticos na luta contra o câncer."
Programa NIH Fundo Comum de Bibliotecas Molecular apoiou esta pesquisa, bem como o desenvolvimento prévio das PKM2 ativadores. Apoio adicional foi fornecido por NCATS.
"É gratificante ver essas importantes descobertas científicas possível, em parte pelo Programa de Bibliotecas Molecular", disse James M. Anderson, MD, Ph.D., diretor da Divisão de Coordenação do Programa, Planejamento e iniciativas estratégicas que orienta o NIH programas do Fundo Comum. "Esta colaboração emparelhado especialistas de duas diferentes disciplinas científicas e transformou nossa compreensão do metabolismo celular de câncer".
O estudo do metabolismo da célula cancerosa, pioneira pelo prêmio Nobel Otto Warburg no início do século 20, tem assistido a um ressurgimento da atividade de pesquisa nos últimos anos. Ferramentas novo composto será fundamental para dissecar os caminhos complexos que regem a forma como as células cancerígenas utilizam os nutrientes, como a glicose que fornecem os blocos de construção moleculares para apoiar o crescimento celular desenfreado. Os PKM2 ativadores detalhados no papel estão entre os primeiros compostos farmacológicos identificados que vai permitir aos investigadores aprofundar este problema chave.
O pesquisador do MIT Matthew Vander Heiden, MD, Ph.D., autor sênior do estudo e um médico oncologista cujo laboratório estuda o metabolismo do câncer, tem sido um dos principais defensores da idéia de que a reprogramação metabólica fornece células cancerosas com uma capacidade de prosperar e crescer. Trabalho anterior foi pioneira por Vander Heiden com Dimitrios Anastasiou e Cantley Lewis, ambos da Escola Médica de Harvard, sugeriu que a ativação PKM2 pode restaurar o metabolismo da célula cancerosa a um estado normal.
Para testar a teoria, os pesquisadores do MIT e do NIH formaram uma colaboração em 2008, para identificar PKM2 ativadores, que estabelece as bases para o estudo atual. Os investigadores descobriram NCATS os compostos, utilizando um sistema de rastreio de alto rendimento robótico. Pesquisadores optimizada dos compostos de modo a produzir moléculas com actividade farmacológica necessário e as propriedades físicas requeridas para a experimentação.
No novo estudo, os pesquisadores focaram sua atenção em como os compostos ativar PKM2 eo efeito que isso tem sobre a ativação da formação de tumores. Sugestões quanto às consequências da activação PKM2 foram derivadas a partir de experiências envolvendo PKM1, uma enzima altamente relacionado de PKM2 que é encontrado em células saudáveis num estado activo.
O único mecanismo de PKM2 ativadores levou a equipe de pesquisa para aprofundar as conseqüências metabólicas da ativação PKM2. Os pesquisadores analisaram a capacidade dos ativadores para imitar os resultados associando PKM1 expressão com o desenvolvimento do tumor atrasada. Auxiliado por pesquisadores da Agios Pharmaceuticals, de Cambridge, Massachusetts, eles determinaram que uma PKM2 ativador, TEPP-46, poderia ser usado em um estudo mouse. Os ratinhos receberam o composto, e é impedido o desenvolvimento do tumor e o tamanho do tumor reduzido.
"Todos os cânceres têm PKM2, e aprender sobre os conceitos básicos de metabolismo do câncer e proliferação celular é essencial para a segmentação de tumores humanos", Vander Heiden disse. "Estou cautelosamente otimista de que à medida que aprendemos mais sobre o metabolismo das células de câncer, que pode ser capaz de identificar drogas que atuam sobre PKM2 ou outras enzimas metabólicas que podem ser testadas contra cânceres humanos."
O Centro Nacional para a Promoção da Ciência translacional (NCATS) pretende catalisar a geração de tecnologias e métodos inovadores que irão reforçar o desenvolvimento, teste e implementação de diagnóstico e terapêutica em uma ampla gama de doenças humanas e condições. Para mais informações sobre NCATS, visite http://www.ncats.nih.gov.
O NIH Fundo Comum apóia uma série de programas excepcionalmente alto impacto de investigação que são amplamente relevante para a saúde e doença. Programas do Fundo comuns são projetados para superar as barreiras de pesquisa importantes e buscar novas oportunidades emergentes para o benefício da comunidade de pesquisa biomédica em geral. Os produtos de pesquisa dos programas do Fundo comuns são esperados para catalisar doenças específicas de pesquisa apoiado pelos Institutos NIH e Centros. Informações adicionais sobre o Fundo NIH comum pode ser encontrada em http://commonfund.nih.gov.
Sobre o National Institutes of Health (NIH): NIH, agência da nação pesquisa médica, inclui 27 institutos e centros e é um componente do Departamento dos EUA de Saúde e Serviços Humanos. NIH é a principal agência federal condução e apoio básica, clínica e translacional pesquisa médica, e está investigando as causas, tratamentos e curas para doenças comuns e raras. Para mais informações sobre o NIH e seus programas, visite www.nih.gov.
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