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Une équipe de chercheurs du Royaume-Uni et des États-Unis a découvert qu'un médicament utilisé pour étudier l'hypoxie peut également être utilisé pour inhiber le métabolisme de la glutamine, un moyen possible de cibler les cellules cancéreuses en coupant leur ligne d'approvisionnement. Dans leur article publié dans la revue Biologie chimique de la nature, le groupe explique leur étude du médicament et sa nouvelle utilisation possible dans le ciblage des tumeurs. Barbara Nelson, Daniel Kremer et Costas Lyssiotis de l'Université du Michigan ont écrit un article sur les nouvelles et les opinions sur le travail effectué par l'équipe dans le même numéro de revue.
Les chercheurs ont commencé leur étude en notant que de nombreuses tumeurs ont besoin de glutamine pour survivre - ils l'utilisent dans un processus appelé glutaminolyse. Des recherches antérieures avaient révélé que la glutamine peut être impliquée directement dans les processus de biosynthèse ou qu'elle peut être convertie en glutamate. Dans le dernier cas, il devient désanimé en α-cétoglutarate (αKG) - le processus de désanimation est parfois catalysé par la glutamate déshydrogénase (GDH), où le KG et l'ammoniac sont produits, et à d'autres moments par les transaminases. Aussi, notant que αKG est une caractéristique clé des voies métaboliques pertinentes, suggéré que son analogue, un médicament appelé diméthyloxalylglycine (DMOG) pourrait être utile pour inhiber la glutamine utilisée par les cellules cancéreuses.
Pour savoir si cela peut être le cas, les chercheurs ont hydrolysé le DMOG, produire de la méthyloxalylglycine (MOG), qui incitait à la cytotoxicité lorsqu'il était transporté par le transporteur de monocarboxylate 2 (MCT2). Ils rapportent que le résultat final était une diminution de l'acide tricarboxylique, qui est dérivé de la glutamine. Ils ont également constaté une réduction de la respiration mitochondriale et une diminution de la production d'ATP. Un examen plus approfondi a montré que l'utilisation de MCT2 a permis au MOG d'entrer dans les cellules avec des concentrations suffisamment élevées pour ralentir la production d'enzymes impliquées dans le métabolisme de la glutamine. Ainsi, ils rapportent, MCT2 dicte dans quelle mesure NOG peut inhiber le métabolisme de la glutamine.
Le résultat des travaux est la mise en place d'un nouveau moyen de provoquer la cytotoxicité, réduisant efficacement l'utilisation de la glutamine par les cellules. La prochaine étape sera de savoir si l'inhibition de la GDH et des isocitrate déshydrogénases par la NOG est seule responsable de la cytotoxicité observée ou s'il existe d'autres éléments inconnus en jeu.
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