Диетические изменения могут обеспечить терапевтическую авеню для рака мозга

Глиобластомы – самая смертоносная форма злокачественной опухоли головного мозга, и большинство пациентов с диагнозом заболевания живут только один или два года.

В этих опухолях нормальные клетки в мозге становятся агрессивными, быстро растут и вторгаясь в окружающую ткань.

Полученные раковые клетки метаболически отличаются от соседних здоровых клеток.

В исследовании, опубликованном в природе, исследователи из Мичиганского университета отслеживали, как глюкоза используется в опухолевых клетках глиобластомы.

Команда, партнерство между онкологическим центром Rogel, Департаментом нейрохирургии и Департаментом биомедицинской инженерии, обнаружила, что опухоли головного мозга различаются по тому, как они потребляют определенные питательные вещества в рационах.

«Мы изменили диету в мышиных моделях и смогли значительно замедлить и блокировать рост этих опухолей»,-сказал автор соучредителей Дэниел Уол, доктор философии, доктор философии, доктор философии, доктор философии.

«Наше исследование может помочь создать новые возможности лечения для пациентов в ближайшем будущем».

Традиционные методы лечения состоят из хирургии с последующей лучевой терапией и химиотерапией. Однако опухоли в конечном итоге возвращаются и становятся устойчивыми к лечению.

Ранее исследователи показали, что устойчивость обусловлена метаболическим переводчиком в раковых клетках.

Метаболизм – это процесс, с помощью которого наши тела разбивают молекулы, такие как углеводы и белки, чтобы наши клетки могли либо использовать их, либо построить новые молекулы.

Хотя как мозговые, так и раковые клетки зависят от сахара, команда хотела посмотреть, используют ли они сахар по -разному.

Они вводили небольшое количество меченного сахара в мышей и, что важно, пациентам с опухолями головного мозга, чтобы следовать тому, как он используется.

«Чтобы по-настоящему понять эти рак головного мозга и улучшить лечение для пациентов, нам нужно было выполнить усердную работу по изучению опухолей у самих пациентов, а не только в лаборатории»,-сказал автор со-сознания Wajd Al-Holou, MD, нейрохирург опухоль головного мозга, который совместно снимает Мичиганскую междисциплинарную мозговую клинику.

Хотя как нормальные ткани, так и опухолевые клетки использовали много сахара, они использовали его для разных целей.

«Это метаболическая вилка на дороге», – сказал Эндрю Скотт, доктор философии, исследовательский ученый в лаборатории Wahl.

«Мозг направляет сахар в производство энергии и нейротрансмиттеры для мышления и здоровья, но опухоли перенаправляют сахар, чтобы сделать материалы для большего количества раковых клеток».

Команда обнаружила, что здоровые ткани использовали сахары для генерации энергии и производят химические вещества, которые позволяют мозгу функционировать должным образом.

Глиобластомы, с другой стороны, выключили эти процессы и вместо этого превратили сахар в молекулы, такие как нуклеотиды – строительные блоки ДНК и РНК, – которые помогли им расти и вторгаться в окружающие ткани.

Исследователи также заметили другие важные различия.

Нормальный мозг использовал сахар для изготовления аминокислот, строительных блоков белков. Тем не менее, рак мозга, по -видимому, выключил этот путь и вместо этого ударил эти аминокислоты из крови.

Этот вывод заставил исследователей рассмотреть вопрос о том, может ли снижение уровней определенных аминокислот в крови повлиять на рак мозга, не влияя на нормальный мозг.

Они проверили, имели ли мыши, которые получали аминокислотную диету, лучшие результаты лечения.

«Когда мы избавились от аминокислот серина и глицина у мышей, их реакция на радиацию и химиотерапию была лучше, и опухоли были меньше, чем контролирующие мыши, которых питались серином»,-сказал автор со-сознания Дипак Награт, доктор философии. Профессор биомедицинской инженерии.

Основываясь на своих измерениях у мышей, команда также создала математические модели, которые могут отслеживать, как глюкоза используется в разных путях, которые могут помочь идентифицировать другие цели лекарств.

Автор соучредителей Костас Лиссиотис, доктор философии, профессор молекулярной и интегративной физиологии, сравнил метаболические пути с дорогами и лекарствами с препятствиями.

Отказ от контрольного блока на быстром шоссе с большим количеством движения будет иметь большее влияние, чем блокирование проселочной дороги с более низким ограничением скорости и только несколькими автомобилями.

Точно так же в нормальном мозге поглощение аминокислотного серина из крови похоже на медленную загородную дорогу.

Но рак мозга похож на оживленную автостраду, давая исследователям возможность выборочно нацеливаться на рак.

Команда вскоре работает над открытием клинических испытаний, чтобы проверить, могут ли специализированные диеты, которые ограничивают уровень серина в крови, также помочь пациентам с глиобластомой.

«Это междисциплинарные усилия по всему университету», – сказал Уэл.

«Это исследование, которое ни один отдельный исследователь не мог сделать самостоятельно, и я благодарен за то, что участвовал в команде, которая работает вместе, чтобы сделать важные открытия, которые могут улучшить лечение для наших пациентов».

Скотт А.Дж., Миттал А., Мегтхади Б., О’Брайен А., Шравья П., Ахреха А., Чжоу В., Сюй Дж., Лин А., Уайлдер-Романс К., Лян Н., Кантри Ау, Куримерла Н., Эдвардс Д.М., Ву З., Фенварда, Шан Л., Десен Х., Тарнал В. Риган М.С., Стопка С.А., Бакер Г., Суреш К., Саркария Дж.Н., Лоуренс Т.С., Благословение С., Нир, Влаши Е., Лиссиотис Калисиотис.
Перестановление метаболизма кортикальной глюкозы подпитывает рост рака головного мозга человека.
Природа. 2025 сентябрь 3. DOI: 10.1038/s41586-025-09460-7