Lotta al tumore del colon-retto: quando il glucosio non basta, le cellule fanno di tutto per averlo

I ricercatori sanno da tempo che le cellule tumorali mostrano un metabolismo alterato che favorisce la loro crescita, sopravvivenza e metastasi. Il tumore del colon-retto è uno dei tumori più comuni in tutto il mondo ma è particolarmente diffuso nei paesi sviluppati in cui è associato a determinati fattori dietetici e uno stile di vita sedentario. Uno dei tratti distintivi delle cellule tumorali del colon-retto è un metabolismo alterato che non è associato a mutazioni che causano il tumore. La serina racemasi (SRR) è un enzima multifunzionale che effettua diverse reazioni nelle cellule umane, inclusa la conversione della L-serina in piruvato. Quest’ultimo deriva normalmente dalla glicolisi, la principale via di produzione energetica dai carboidrati. Nonostante sia già ben caratterizzato, un team di ricercatori guidati dall’Università di Osaka ha scoperto un nuovo importante ruolo dell’SRR nel metabolismo del cancro, esponendo il percorso metabolico come obiettivo praticabile per nuove terapie anticancro. Il piruvato è derivato dalla normale degradazione del glucosio ed è noto per avere un ruolo importante nel metabolismo del cancro. Tuttavia, nessuno aveva precedentemente studiato come il piruvato prodotto dalla SRR sia coinvolto nel metabolismo del cancro.

Gli unici studi sul ruolo della SRR nei tumori si possono contare sulle dita delle mani e riguardano il cancro cerebrale. Nel 2006 e nel 2009, è stata investigata la regolazione dell’enzima da parte del substrato e di un secondo messaggero nelle cellule di cancro cerebrale. Tre studi hanno approfondito come l’enzima viene regolato dall’ossido nitrico, un messaggero interno nonché attivo regolatore degli impulsi cerebrali. Nel 2010 e nel 2016, lo studio ha integrato il ruolo del traporto cellulare della D-serina e del metabolismo degli acidi ribonucleici (RNA) anche nel neuroblastoma, ma non c’è altro in letteratura scientifica che colleghi la funzione della SRR ai tumori. Pertanto, i ricercatori hanno iniziato a esaminare quale ruolo, se del caso, la SRR svolge nello sviluppo del cancro del colon-retto. In uno studio pubblicato sulla rivista Nature Metabolism, i ricercatori hanno dimostrato che la SRR è molto più abbondante nelle cellule tumorali del colon-retto, rispetto ai tessuti circostanti e che le linee cellulari tumorali con livelli più elevati di SRR si dividono a un ritmo molto più veloce. Il che ha molto senso, perché le cellule tumorali usano molto più glucosio delle cellule normali, soprattutto come carburante per guidare la loro duplicazione.

Data l’ovvia importanza dell’SRR, i ricercatori hanno quindi deciso di verificare se l’interruzione della via metabolica potesse impedire la progressione del carcinoma del colon-retto. Sorprendentemente, l’inibizione della SRR non ha solo fermato la crescita dei tumori del colon-retto nei topi, ma ha anche migliorato l’efficacia dei farmaci attualmente disponibili usati per trattare il cancro del colon-retto, causando una significativa riduzione delle dimensioni del tumore. L’autore principale dello studio Dr. Kenji Ohshima ha commentato: “Questa è stata letteralmente una scoperta, perché ha dimostrato che la SRR è coinvolta nella proliferazione delle cellule tumorali del colon-retto. Quando abbiamo quindi esaminato più da vicino il percorso nel suo insieme, abbiamo scoperto che i livelli di piruvato erano diminuiti in una linea cellulare di cancro del colon-retto mutante SRR a crescita lenta, suggerendo che il piruvato prodotto dall’enzima migliora la proliferazione delle cellule tumorali del colon-retto. Il risultato ha confermato che la via metabolica è parte integrante della progressione del carcinoma. Aulla base di questi risultati preliminari, prevediamo che le future strategie mirate alla SRR forniranno nuove terapie efficaci per il trattamento del cancro del colon-retto”.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Oshima K et al. Nat Metabolism 2020 Jan 28.

Singh NS et al. Cell Signal. 2013; 25(12):2634.

Sikka P et al. J Neurosci Res. 2010; 88(8):1829.

Shoji K et al. Neurosci Lett. 2006; 392(1-2):75.

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- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it