בתאים של יונקים, תאים רגילים ותאים מתרבים ממאירים צריכים להשיגחומצות אמינו חיוניות (EAA)לשמור על פעילויות חיים תקינות. חומצות אמינו חיוניות (מתיונין, ואלין, ליזין, איזולאוצין, פנילאלנין, לאוצין, תראונין, היסטידין) אינן רק חלבונים, שומנים, חומצות גרעין ומקרומולקולות ביולוגיות אחרות הסינתזה מספקת" חומרי גלם" ויכולה גם לשמש כמולקולת אות כדי לגרום להפעלה של מסלול mTOR.
בהשוואה לתאים רגילים, תאי הגידול מראים לעתים קרובות את התכונה החשובה של לקיחת כמות גדולה של חומצות אמינו חיוניות. עם זאת, המנגנון המולקולרי של חילוף החומרים הלא תקין של חומצות אמינו חיוניות עדיין אינו ברור.
ב- 26 בדצמבר, קבוצת המחקר של פרופסור צ'ינג גואוליאנג ממכון המחקר הרפואי באוניברסיטת ווהאן פרסמה תוצאות מחקר מקוונות שכותרתן" MYC אונקוגני מפעיל לולאה רגולטורית של Feedforward לקידום מטבוליזם וחומצות אמינו חיוניות" בדוחות תא. המחקר דיווח על Myc -SLC7A5/SLC43A1 לולאת משוב חיובית מתכנתת מחדש את המנגנון המולקולרי של חילוף החומרים של חומצות אמינו חיוניות לקידום התפתחות ממאירה של גידולים. מחקר זה לא רק חושף מנגנון חדש שבאמצעותו הפרעות מטבוליות מקדמות גידול והתפתחות גידולים, אלא גם מספק יעד פוטנציאלי לטיפול בחולים עם גידולים בעלי ביטוי גבוה של MYC.
MYC הוא חלבון מרכזי בוויסות חילוף החומרים של הגידול. במחקר זה, החוקרים הוכיחו לראשונה כי ה- MYC אונקופרוטאין הוא וסת תעתיק מפתח המפעיל את ספיגת חומצות האמינו החיוניות על ידי תאי הגידול. אז כיצד מוסדר MYC?
מחקרים רבים בעבר הראו שחלבונים רבים מבני משפחת SLC (כגון SLC7A5/A8, SLC43A1/A2, SLC6A14, SLCA1-A11 ועוד מובילים של חומצות אמינו) מעורבים בוויסות צריכת חומצות אמינו חיוניות. עם המידע הנ"ל, ברור לשאול האם MYC מסדיר את החלבונים המשפחתיים SLC המוזכרים לעיל. מחקר נוסף מצא כי MYC מסדיר את הביטוי של SLC7A5 ו- SLC43A1 באמצעות הפעלה ישירה, ויוצר מעגל משוב חיובי MYC-SLC7A5/SLC43A1, המשפר את ספיגת חומצות האמינו החיוניות על ידי תאי הגידול ומעכב את מסלול הלחץ GCN2-eIF2α-ATF4. לאחר מכן הוא מפעיל באופן סלקטיבי את תרגום החלבון של גנים מרכזיים לקידום סרטן כגון Myc, Bcl2, Cyclin D1, ובסופו של דבר מקדם התפתחות ממאירה של גידולים (להלן).
ההפעלה המתמשכת של לולאה זו לא רק מבטיחה את צריכת חומצות האמינו החיוניות, אלא גם מדליקה את כל רשת הרגולציה של התעתיק בתיווך Myc לקידום התכנות המטבולי של חומרים מזינים מרכזיים כגון גלוקוז, גלוטמין, נוקלאוטידים וחומצות שומן. הפרעה לתפקוד של SLC7A5/SLC43A1 יכולה להפריע לולאת אות משוב חיובית זו, לגרום לביטוי של Myc, Bcl2 ו- Cyclin D1 לרדת במודלי הגידול in vivo ובמבחנה, ולגרום לאפופטוזיס של תאי גידול להביע יתר את Myc. התוצאות לעיל מצביעות על כך שנוגדנים חד שבטיים המכוונים ל- SLC7A5/SLC43A1 יכולים לשמש כטיפול פוטנציאלי לחולים עם גידולים בעלי ביטוי גבוה של MYC.
דווח כי פרופסור צ'ינג גואוליאנג ופרופסור ליו הודאן ממכון המחקר הרפואי באוניברסיטת ווהאן הם המחברים המקבילים של המאמר, והדוקטורנט יו מינג הוא המחבר הראשון של המאמר.