रासायनिक इंजीनियरों खुला है एक घातक जोखिम में कई कैंसर की कोशिकाओं को चीनी-दृढ़ता — ScienceDaily


की तरह किसी भी शरीर में कोशिकाओं, कैंसर की कोशिकाओं को चीनी की जरूरत है – अर्थात् ग्लूकोज — करने के लिए ईंधन सेल प्रसार और विकास. कैंसर की कोशिकाओं को विशेष रूप से ग्लूकोज metabolize एक बहुत उच्च दर पर सामान्य कोशिकाओं की तुलना में. हालांकि शोधकर्ताओं यूएससी Viterbi के Mork परिवार विभाग के केमिकल इंजीनियरिंग और सामग्री विज्ञान खुला है में एक कमजोरी का एक आम प्रकार कैंसर सेल: चीनी दृढ़ता. कि है, जब कैंसर की कोशिकाओं को उजागर कर रहे हैं की एक अलग प्रकार की चीनी — गैलेक्टोज — कोशिकाओं नहीं कर सकते हैं अनुकूल है, और मर जाएगा.

जो खोज की है, हो सकता है के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव नए मेटाबोलिक उपचार के लिए, कैंसर के नेतृत्व में किया गया था Dongqing झेंग, एक पीएचडी के छात्र प्रयोगशाला में निकोलस के ग्राहम, सहायक प्रोफेसर, केमिकल इंजीनियरिंग और सामग्री विज्ञान. अनुसंधान ने हाल ही में प्रकाशित में जर्नल सेल के विज्ञान.

कागज वर्णन करता है कि कैसे ओंकोजीन, जीन है कि कैंसर पैदा कर सकते हैं, यह भी कैंसर की कोशिकाओं को बनने के लिए कड़ी में परिवर्तन करने के लिए उनके चीनी की आपूर्ति । आम तौर पर, कोशिकाओं के विकास के द्वारा ग्लूकोज metabolizing है, लेकिन सबसे सामान्य कोशिकाओं को भी कर सकते हैं विकसित का उपयोग कर गैलेक्टोज. हालांकि, टीम की खोज की है कि कोशिकाओं को रखने के लिए एक आम कैंसर पैदा करने वाले जीन का नाम AKT प्रक्रिया नहीं कर सकता गैलेक्टोज, और इसलिए वे मरने के संपर्क में जब इस प्रकार की चीनी ।

झेंग ने कहा कि गैलेक्टोज काफी संरचनात्मक रूप से समान करने के लिए ग्लूकोज में मदद करता है जो कैंसर की कोशिकाओं में कामयाब है, लेकिन है कि यह कुछ मतभेद है. ग्राहम ने कहा है कि उजागर करने के लिए कोशिकाओं गैलेक्टोज सेना उन्हें और अधिक करने के लिए oxidative चयापचय, जहां ऑक्सीजन का प्रयोग किया जाता है परिवर्तित करने के लिए शर्करा ऊर्जा में, के रूप में विरोध करने के लिए glycolytic चयापचय, जहां ऊर्जा से प्राप्त होता है ग्लूकोज. सामान्य कोशिकाओं metabolize कर सकते हैं दोनों ग्लूकोज और गैलेक्टोज, लेकिन कैंसर की कोशिकाओं है कि के साथ एक सक्रिय AKT संकेतन मार्ग, आमतौर पर स्तन कैंसर की कोशिकाओं, नहीं कर सकता.

“हम नहीं देखा था अनुसंधान पर देख गैलेक्टोज में एक कैंसर के संदर्भ में, यह देखने के लिए कि क्या विशिष्ट म्यूटेशन पैदा कर सकता है कैंसर की कोशिकाओं का कारण करने के लिए बेहतर या बदतर के प्रबंधन में है कि दोनों के बीच स्विच glycolytic और ऑक्सीडेटिव चयापचय,” ग्राहम ने कहा.

झेंग ने कहा कि खोज का मतलब यह नहीं था कि गैलेक्टोज में ही किया जाएगा के लिए एक प्रभावी उपचार AKT-प्रकार के कैंसर की कोशिकाओं, लेकिन है कि यह किया था, को उजागर, एक बुनियादी दोष में इन कोशिकाओं, जिससे oxidative राज्य सुराग के लिए कोशिका मृत्यु.

“हम क्या कर रहे हैं करने की कोशिश कर रहा है का उपयोग करने के लिए एक सिस्टम दृष्टिकोण को समझने के लिए इस है, तो हम उपयोग कर सकते हैं के कुछ प्रकार के लक्षित दवा या जीन थेरेपी है कि पैदा कर सकते हैं, एक समान प्रभाव और बल की सेल में इस oxidative राज्य,” झेंग ने कहा ।

“गैलेक्टोज एक मॉडल प्रणाली है कि हम का उपयोग कर रहे हैं को उजागर करने के लिए इन कमजोरियों है कि कोशिकाओं में होता तो नेतृत्व करने के लिए भविष्य दवा के विकास,” ग्राहम ने कहा. “हमारी प्रयोगशाला जाएगा पर ध्यान केंद्रित करने की कोशिश कर दवाओं का उपयोग विशेष रूप से करना है.”

टीम के निष्कर्ष में यह भी पता चला है कि जबकि oxidative प्रक्रिया के द्वारा पर लाया गैलेक्टोज था परिणाम में कोशिका मृत्यु में AKT-प्रकार के कैंसर की कोशिकाओं, जब कोशिकाओं को दिए गए थे, एक अलग आनुवंशिक उत्परिवर्तन, MYC, के गैलेक्टोज नहीं था कोशिकाओं को मारने.

“तो अगर आप एक दवा है कि कर सकता है को बाधित ग्लाइकोलाइसिस, आप के लिए यह करने के लिए एक रोगी था कि एक AKT उत्परिवर्तन,” ग्राहम ने कहा. “लेकिन आप नहीं देना होगा यह करने के लिए एक रोगी था कि एक MYC उत्परिवर्तन, क्योंकि यह काम नहीं होगा सैद्धांतिक रूप से उन लोगों के लिए MYC कोशिकाओं.”

शोधकर्ताओं ने यह भी पता चला के बाद लगभग 15 दिनों में गैलेक्टोज, कुछ कैंसर की कोशिकाओं को शुरू करने के लिए reoccur.

“शायद वहाँ है एक छोटे से उप आबादी है कि प्रतिरोधी रहे हैं करने के लिए गैलेक्टोज,” झेंग ने कहा । “दूसरी संभावना यह है कि कुछ कैंसर की कोशिकाओं को बहुत लचीला कर रहे हैं और वे अनुकूल है और खुद को reprogram करने के बाद दो सप्ताह के संपर्क में गैलेक्टोज के उपचार के लिए।”

प्रणालियों जीव विज्ञान दृष्टिकोण करने के लिए कैंसर के उपचार के लिए अलग है पारंपरिक उपचार, जैसे रसायन चिकित्सा और विकिरण चिकित्सा में है कि यह लक्ष्य में चयापचय की प्रक्रिया में कैंसर की कोशिकाओं. यह उद्देश्य की पहचान करने के लिए दवाओं का एक बहुत बिना साइड इफेक्ट के पारंपरिक chemotherapies है कि यह भी स्वस्थ कोशिकाओं को मारने के लिए अग्रणी, प्रतिकूल प्रभाव के रूप में इस तरह के बालों के झड़ने. हालांकि कुछ पुनरुत्थान में आम है की एक बहुत लक्षित चयापचय के लिए उपचार के कैंसर, जो मजबूत प्रदर्शन के प्रारंभिक परिणामों से पहले एक आंशिक पुनरावृत्ति की कोशिकाओं. ग्राहम ने कहा है कि AKT ट्यूमर कर सकते हैं संभावित रूप से लक्षित किया एक का उपयोग कर चयापचय के उपचार के इस तरह के क्रम में, शुरू में ट्यूमर हटना करने, लेकिन यह है कि उपचार की आवश्यकता होगी किया जा करने के लिए के साथ एक और उपचार में एक दवा कॉकटेल पुनरावृत्ति को रोकने के लिए और कैंसर के खिलाफ की रक्षा कोशिकाओं परिवर्तनशील और ज्यादा अनुकूल ढालने.

झेंग और ग्राहम ने कहा कि नवीनतम अनुसंधान नहीं किया गया है काम के बिना संभव के स्नातक छात्रों जोनाथन Sussman (बायोमेडिकल इंजीनियरिंग) और मैथ्यू Jeon (केमिकल इंजीनियरिंग और सामग्री विज्ञान), जो की सहायता के साथ सेल गिनती के कार्यों और प्रोटिओमिक्स – के अध्ययन में शामिल प्रोटीन कैंसर की कोशिकाओं को’ चयापचय.

ग्राहम ने कहा है कि आगे बढ़ रहा है, टीम की सबसे बड़ी चुनौती है बाहर आंकड़ा करने के लिए किस प्रकार के संयोजन उपचार के लिए लागू करने के लिए परीक्षण में कैंसर की कोशिकाओं के साथ AKT जीन, करने के लिए नेतृत्व करने के लिए और अधिक प्रभावी चिकित्सा विज्ञान.

अनुसंधान द्वारा वित्त पोषित किया गया मार्गरेट ई. प्रारंभिक चिकित्सा अनुसंधान पर भरोसा, गुलाब पहाड़ियों फाउंडेशन, यूएससी प्रोवोस्ट के कार्यालय और यूएससी Viterbi इंजीनियरिंग के स्कूल.



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