Dal Technion una innovativa tecnologia che monitora i processi metabolici nei tumori maligni

Dal Technion una innovativa tecnologia che monitora i processi metabolici nei tumori maligni

Per i ricercatori del Technion di Haifa la scoperta di nuove tecnologie per monitorare i processi metabolici nel tessuto canceroso potrebbe portare a farmaci mirati per prevenire la crescita di cellule maligne.

Negli ultimi decenni, sono stati condotti numerosi studi in tutto il mondo sullo sviluppo e la diffusione di tumori maligni nel corpo, nonché sulla loro diagnosi e trattamento. Una delle scoperte più importanti è legata alle proprietà metaboliche uniche della cellula cancerosa.

Il metabolismo è un processo vitale che consente alla cellula di generare energia e produrre le molecole necessarie per il suo sviluppo e la sua sopravvivenza.

Questo processo è molto diverso nella cellula maligna, poiché le cellule tumorali si dividono in modo incontrollabile e la loro rapida crescita riduce l’ossigeno e i nutrienti a loro disposizione e richiede la riprogrammazione dei processi metabolici.

Il metabolismo cellulare è un processo molto complicato che coinvolge l’attività di migliaia di geni e enzimi metabolici. Un’altra importante complicazione è che diverse aree della cellula mantengono diversi processi metabolici e la tecnologia esistente non consente a ciascuno di essi di essere monitorato separatamente.

Lo studio dei ricercatori israeliani

In uno studio pubblicato su Nature Communications, il prof. Tomer Shlomi della Facoltà di Biologia e Informatica del Technion e il Centro interdisciplinare per le scienze della vita e l’ingegneria Lorry Lokey presentano una nuova tecnologia per monitorare i processi metabolici in diverse parti della cellula.

Il prof. Tomer Shlomi, come riporta un comunicato del Technion, evidenzia:

“Abbiamo sviluppato una tecnica per monitorare il tasso di reazioni metaboliche a risoluzione sub-cellulare, in particolare mitocondri e citosol. I mitocondri sono la centrale elettrica ​​della cellula, il citosol è il fluido all’interno della cellula”.

Tecnologia e processi metabolici

La nuova tecnologia combina anche metodi biologici con metodi computazionali, vale a dire biologia molecolare e spettrometria di massa, tecnologia per l’identificazione di materiali in un campione, insieme alla decodifica di misurazioni mediante l’analisi computazionale. Questa combinazione consente la modellizzazione dei processi metabolici a livello subcellulare.

La scoperta dei ricercatori israeliani è stata utilizzata per studiare le mutazioni che interferiscono con l’attività mitocondriale nelle cellule tumorali.

Con loro sorpresa, i ricercatori hanno scoperto un meccanismo di backup unico che consente alle cellule tumorali di superare il danno da mutazione mitocondriale e sopravvivere attraverso un’attività metabolica sconosciuta, l’inversione della direzione del ciclo di Krebs, una delle principali vie metaboliche coinvolte nella respirazione cellulare.

Lo scienziato israeliano ha infine affermato:

“Questa è la prima volta che un’inversione delle attività di questi enzimi è stata osservata nelle cellule umane e specificamente in quelle cancerose. La comprensione di questo meccanismo di inversione sta aprendo la strada a un trattamento medico che la neutralizzerà. In altre parole, il targeting farmacologico di questo processo metabolico di backup consente di uccidere selettivamente le cellule tumorali mutate senza danneggiare le cellule sane”.

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