Pesquisadores da Universidade de Lausanne (Unil) descobriram um novo mecanismo biológico que revela a vulnerabilidade crítica das células tumorais quando são privadas de vitamina B7.
Para sobreviver, todas as células devem se adaptar às mudanças na disponibilidade de nutrientes. No entanto, algumas células tornam-se particularmente dependentes da glutamina, um aminoácido que desempenha um papel importante no metabolismo. A glutamina fornece os blocos de construção básicos necessários para produzir proteínas e DNA e, sem ela, as células não podem continuar a crescer e a se dividir.
As células cancerígenas são um excelente exemplo. Muitos tumores exibem o que os cientistas chamam de “dependência de glutamina”, o que significa que são altamente dependentes deste nutriente. Embora esse vício seja considerado uma fraqueza, muitos tipos de câncer encontram maneiras de contorná-lo. Em um estudo publicado na revista Célula molecularuma equipe liderada por Alexis Jourdain, professor assistente do Departamento de Imunobiologia (DIB) da Faculdade de Biologia e Medicina (FBM) da Unil, está lançando uma nova luz sobre os processos celulares por trás dessa adaptabilidade.
Como o piruvato e a vitamina B7 apoiam o crescimento celular
A pesquisa, liderada pela Dra. Miriam Lisi, pós-doutoranda no laboratório do professor Jourdain, concentrou-se em moléculas ricas em carbono, especialmente piruvato. Essas moléculas permitem que as células continuem se dividindo mesmo quando falta glutamina.
A equipe descobriu que esse processo depende de uma enzima mitocondrial chamada piruvato carboxilase. A vitamina B7 (ou biotina) é necessária para o funcionamento desta enzima. Se a vitamina B7 não estiver disponível, a enzima para de funcionar e o crescimento celular para. Assim, a biotina atua como uma “licença metabólica”, permitindo que o piruvato entre no sistema energético da célula e compense a falta de glutamina.
Mutações no gene FBXW7 aumentam vulnerabilidade ao câncer
O estudo também revelou um novo papel para FBXW7um gene frequentemente associado ao câncer. “Quando FBXW7 mutado – uma situação que ocorre frequentemente em alguns tipos de cancro – a piruvato carboxilase desaparece parcialmente, o piruvato já não pode ser utilizado de forma eficiente e as células tornam-se dependentes da glutamina”, explica Miriam Lisi, primeira autora do artigo.
Os pesquisadores demonstraram que especial FBXW7 mutações encontradas em pacientes podem causar diretamente esse aumento da dependência da glutamina. Essas descobertas foram possíveis graças à colaboração com as plataformas metabolômica e proteômica da FBM, bem como com a equipe do professor Owen Skinner, da Northeastern University, nos EUA.
Por que alguns tratamentos contra o câncer falham e o que vem a seguir
As descobertas também ajudam a explicar por que os tratamentos destinados a bloquear a glutamina nem sempre são bem-sucedidos. As células cancerígenas podem mudar para vias metabólicas alternativas para sobreviver.
“A longo prazo, este estudo abre novos caminhos para uma melhor compreensão das vulnerabilidades metabólicas do cancro e para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas inovadoras que tenham em conta a grande flexibilidade metabólica das células tumorais, em particular afetando simultaneamente várias vias metabólicas”, conclui Alexis Jourdain, autor sénior do estudo.
