Tumoren kunnen zo snel groeien doordat ze een enzym blokkeren dat essentieel is voor een bepaalde metabole route. Voedingsstoffen kiezen daardoor een andere route waar de tumor meer aan heeft. Ingrijpen in dit proces zou wel eens een prima therapie kunnen zijn tegen een groot aantal vormen van kanker, zo valt op te maken uit een publicatie in Science die wel eens een belangrijke oncologische doorbraak zou kunnen blijken.

Dat blokkeerproces heet glycosylering, of meer precies O-GlcNAcylering omdat zuurstofgekoppeld bèta-N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) het verantwoordelijke moleculaire gereedschap is. Dat dit molecuul in elk bekend kankerceltype in verhoogde mate aanwezig is, is al sinds de jaren 80 bekend. Maar wat het precies blokkeert, was een stuk minder duidelijk.

Caltech-onderzoeker Linda Hsieh-Wilson en haar collega’s hebben nu één zo’n glycosylering duidelijk in beeld, dankzij een combinatie van enzymlabelingstechnieken en computersimulaties. Het geblokkeerde eiwit heet fosfofructokinase 1, afgekort PFK1, en O-GlcNAc blokkeert het door zichzelf aan de serinebouwsteen op plek 529 in de eiwitketen te hechten.

Het proces lijkt te worden bevorderd door zuurstofgebrek, en het is dus niet zo’n wonder dat het vooral in tumoren optreedt die vrijwel altijd een gebrek aan bloedvaten hebben.

Het gevolg is dat glucose niet meer kan worden afgebroken via de glycolyse-route. Daar profiteren andere metabole routes van, en met name de oxidatieve pentosefosfaatroute (PPP). Voor een kankercel is dat alleen maar gunstig. Het levert pentosesuikers op die hij nodig heeft om zijn DNA te dupliceren teneinde zich te kunnen delen, en NADPH dat oxidatieve stress tegengaat en zo de natuurlijke opruimmechanismes saboteert.

De onderzoekers denken dat ingrijpen in deze glycosylering een totaal nieuwe manier is om de groei van tumoren te remmen. Ze hebben al wat proefjes gedaan met genetisch gemodificeerde ‘rescue cells’ waarin het serine op plaats 529 van PFK1 was vervangen door alanine, dat zich niet aan O-GlcNAc kan binden. Bij muizen, die dergelijke cellen ingespoten kregen, groeiden tumoren duidelijk minder hard.

Eer ze het op mensen kunnen uitproberen, zal uiteraard nog wel wat jaren duren.

bron: C&EN, Science