通过定制化学库的扰动揭示癌细胞的特定代谢依赖性

导读 许多类型的癌症都表现出细胞代谢的变化。这些有助于癌症的发展和进展。因此,代谢重编程已被认为是癌症的标志,并且可能代表被靶向癌症治疗

许多类型的癌症都表现出细胞代谢的变化。这些有助于癌症的发展和进展。因此,代谢重编程已被认为是癌症的标志,并且可能代表被靶向癌症治疗利用的弱点。奥地利科学院 CeMM 分子医学研究中心科学主任、维也纳医科大学教授 Giulio Superti-Furga 课题组的科学家们,现已使用包含 243 种化合物的药物库,靶向多种代谢药物鉴定 15 种骨髓性白血病细胞系敏感性的途径。他们能够确定几种特定的药理学干预措施的可能性。

为了快速生长和复制,增殖的癌细胞调整它们的新陈代谢以满足增加的生物能量和生物合成需求。事实上,改变的新陈代谢被认为是癌症的标志。癌细胞依赖于这种高能代谢状态来生存和生长,无论是在体内还是在细胞培养物中。多年来,CeMM 和 MedUni Vienna 的 Giulio Superti-Furga 实验室一直致力于了解人体细胞中特定功能对代谢物和营养素的依赖性。在发表在《自然通讯》杂志上的一项新研究中, 他们报告了一个名为 CLIMET 的小型化合物库用于 CeMM 代谢药物库的用途,目的是通过实验测试改变的代谢程序的哪一部分对不同的癌细胞类型最重要,因此也是最关键的。该库由 243 种活性成分组成,这些成分通过作用于细胞代谢基础上庞大、复杂且广泛连接的网络的不同分支来影响细胞的新陈代谢。结果突出了某些白血病细胞类型的特定代谢弱点,这可能有助于构思新的治疗方法。

药物敏感性为治疗方法提供重要线索

在 CeMM 的 Superti-Furga 实验室进行博士后研究期间,第一作者 Tea Pemovska 开发了代谢药物库,该库经过精心挑选,用于针对人体细胞中广泛代谢过程中各个途径的物质。为了更好地了解癌细胞代谢中涉及的分子过程,科学家们使用 CLIMET 对各种血癌细胞系以及患者样本进行了概念验证调查。获得的药物敏感性特征允许将髓样白血病细胞系分为五个功能组,每个功能组由对 18 种不同化合物的不同敏感性定义。

研究负责人 Giulio Superti-Furga 说:“影响癌症代谢不同方面的化学试剂的集合提供了一个工具包,以功能评估细胞系、癌症患者的原始样本和动物模型,以一种多功能和剂量依赖的方式针对他们的特定对代谢过程的依赖性。通过这种方式,我们不仅可以根据分子特征,还可以根据它们的实际代谢需求对癌细胞类型进行分层。这只是一个展示,但提出了一种实用且可操作的途径,可以利用这些癌细胞的依赖性和治疗上的弱点,通常与其他药物联合使用。”

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