Le cellule in trasformazione cancerosa consumano elevati quantitativi energetici.
Raggiungono per tale ragione una biforcazione nel loro percorso metabolico: possono continuare la produzione di energia come cellule sane, oppure passare al profilo di produzione di energia delle cellule tumorali.
Un nuovo studio pubblicato recentemente (23 ottobre 2017) sulla rivista “Nature Cell Biology” traccia gli eventi molecolari che dirigono il metabolismo energetico delle cellule lungo il percorso canceroso.
I risultati potrebbero portare a nuove strategie per interrompere il processo.
Le cellule tumorali cambiano spesso la loro fonte di utilizzazione nutritiva e la produzione di energia: ciò implica enormi sforzi per sviluppare farmaci inibitori del metabolismo delle cellule tumorali. Inibire una modifica genica metabolica di una proteina associata al cancro è sufficiente a bloccare la natura aggressiva delle cellule tumorali.
I biologi del cancro hanno identificato quasi una dozzina di “segni distintivi del cancro” o cambiamenti massivi che indirizzano una cellula precancerosa al punto di “non ritorno” verso la definitiva deviazione cancerosa.
Un segno tipicamente distintivo del cancro è la perdita di un metabolismo energetico regolamentato, un processo noto come “Effetto Warburg”.
Altri segni distintivi del cancro includono:
- l’attivazione continua di percorsi di crescita;
- l’incapacità di rispondere ai segnali di arresto di crescita cellulare;
- la capacità di invasione e di diffusione verso organi lontani.
Una proteina, denominata CARM1, è associata ad outcome sfavorevole nelle pazienti affette da cancro al seno, anche se è stata trovata in molti altri tipi di cancro. CARM1 modifica chimicamente le sue proteine bersaglio per alterare la loro funzione, aprendo così direttamente la porta all’attivazione di diversi segni biomolecolari tipici del cancro.
CARM1 modifica una proteina del metabolismo cellulare, PKM2, e ne cambia la funzione. Questa alterazione conduce all’effetto Warburg, attivando un segnale tipicamente distintivo del cancro. PKM2 è espressa ad alto livello nelle cellule tumorali, ma i meccanismi in base ai quali questi livelli potessero essere tradotti in cancri più aggressivi non erano noti.
Un test di interazione proteica in una linea di cellule del cancro al seno e ha evidenziato che CARM1 interagisce chimicamente e modifica PKM2. Le modifiche dirette da CARM1 su PKM2 potrebbero essere responsabili delle principali alterazioni cellulari in un percorso canceroso.
Usando cellule ingegnerizzate, capaci di esprimere PKM2 “normale” o una forma mutata non modificabile, è stato evidenziato che PKM2 sembra essere il fattore decisivo nella successiva scelta metabolica cellulare. La proteina PKM2 modificata da CARM1 ha invece spostato le cellule verso il percorso metabolico tipico delle cellule tumorali, mentre le cellule con PKM2 non modificabile hanno preso il percorso metabolico tipico delle cellule non cancerose.
Bloccando quindi la modifica PKM2 mediata da CARM1, l’equilibrio metabolico delle cellule tumorali è invertito e si riscontra una diminuzione della crescita cellulare e del potenziale di diffusione cellulare.
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