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Il Ruolo di OGT nella Progressione del Cancro Colorettale

La ricerca rivela l'impatto dell'OGT sul cancro al colon e sulla risposta immunitaria.

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Le cellule tumorali possono continuare a crescere e diffondersi anche cambiando il modo in cui modificano determinate proteine. Queste proteine sono importanti per la funzione e la salute delle cellule. Un tipo di modifica si chiama O-GlcNAcilazione, dove una molecola di zucchero viene aggiunta a certe parti di una proteina. Questo processo è reversibile, il che significa che può essere aggiunto o rimosso a seconda delle esigenze della cellula. Quando avviene questa modifica, può influenzare molte attività all'interno della cellula, come come le proteine interagiscono tra loro e la loro posizione nella cellula. Se questa modifica zuccherina va storta, può portare a malattie, incluso il cancro.

Aumento dei Livelli di O-GlcNAc nel Cancro Colonrettale

Ricerche recenti hanno notato che i livelli di questa modifica zuccherina e dell'enzima che la aggiunge, chiamato OGT, sono più alti nei tessuti cancerosi del colon rispetto a quelli sani. Questo suggerisce che cambiamenti nel modo in cui vengono modificate le proteine potrebbero giocare un ruolo chiave nello sviluppo del cancro al colon. Alcune proteine importanti collegate alla crescita tumorale, come β-catenin e NF-κB, possono anche essere modificate da questo zucchero. Ad esempio, quando lo zucchero viene aggiunto a β-catenin, impedisce alla proteina di essere distrutta, portando a un aumento dell'attività cancerosa.

Tuttavia, ci sono anche studi che indicano che questa modifica può a volte avere un effetto rallentante sulla crescita tumorale, mostrando che può portare a risultati diversi a seconda della situazione. In generale, gli scienziati stanno ancora cercando di capire come questa modifica proteica contribuisca al cancro.

Ruolo della Via cGAS/STING

Un altro aspetto importante della biologia del cancro è una via nelle cellule chiamata cGAS/STING. Questa via aiuta il corpo a rilevare il DNA estraneo, che può provenire da virus o cellule danneggiate. Quando questa via è attivata, aiuta a generare una forte risposta immunitaria. La proteina cGAS riconosce il DNA nel citoplasma della cellula e attiva STING, portando alla produzione di alcune molecole di segnalazione chiamate interferoni.

La relazione tra i livelli di OGT e la via cGAS/STING non è ancora del tutto chiara. Alcuni esperimenti suggeriscono che ridurre OGT potrebbe attivare questa via, portando a una risposta immunitaria che potrebbe aiutare a combattere i Tumori.

Effetti della Carenza di OGT

Negli studi, gli scienziati hanno scoperto che se OGT è assente o inibito, le cellule accumulano un sacco di DNA a doppio filamento nel citoplasma. Questo accumulo può attivare la via cGAS/STING e portare a una risposta immunitaria. Hanno anche scoperto che senza OGT, le cellule subivano più danni al DNA. L'assenza di OGT sembra interrompere l'equilibrio di come le cellule riparano il DNA e rispondono ai danni.

Per capire come OGT influisce sul cancro, i ricercatori hanno creato topi privi di OGT nelle loro cellule intestinali. Questi topi mostrano meno tumori, suggerendo che OGT promuove la crescita del cancro. Ulteriori indagini hanno rivelato che la mancanza di OGT portava a un aumento dell'infiammazione all'interno dell'intestino, aumentando i livelli di molecole pro-infiammatorie.

Il Legame Tra OGT, Danni al DNA e Risposta Immunitaria

Quando OGT è assente, non solo c'è più danno al DNA, ma anche il sistema immunitario diventa più attivo. L'aumento del DNA all'interno della cellula può innescare una risposta che porta all'attivazione delle cellule immunitarie, come le cellule T CD8+, che sono fondamentali per attaccare i tumori. I ricercatori hanno esaminato modelli murini per vedere quanto bene funzionavano queste risposte immunitarie quando OGT non era presente. Hanno notato che i tumori crescevano più lentamente e che c'erano più cellule immunitarie che prendevano di mira il tumore.

Implicazioni per la Terapia del Cancro

Data queste scoperte, i ricercatori hanno cominciato a pensare a come mirare a OGT potrebbe essere utile nella terapia contro il cancro. Se bloccare OGT porta a più danni al DNA e a una risposta immunitaria più forte, potrebbe rendere i tumori più suscettibili alle terapie. Un approccio è usare inibitori a piccole molecole che bloccano l'azione di OGT. Facendo ciò insieme ai trattamenti esistenti che aiutano il sistema immunitario, si potrebbe ottenere un miglioramento significativo in come funzionano queste terapie.

Combinare Terapie per Risultati Migliori

Negli studi, combinare inibitori di OGT con inibitori dei checkpoint immunitari, come i blocchi di PD-L1, ha mostrato risultati incoraggianti. Queste combinazioni hanno portato a una risposta immunitaria più forte e a un miglior controllo sulla crescita tumorale. La terapia combinata ha permesso a più cellule T CD8+ di infiltrarsi nei tumori, evidenziando il potenziale di queste strategie terapeutiche.

Conclusione

In sintesi, la ricerca suggerisce che OGT gioca un ruolo cruciale nella progressione del cancro e nella risposta immunitaria. Comprendendo come OGT influisce sulle modifiche delle proteine e sul sistema immunitario, gli scienziati stanno aprendo la strada a nuove terapie contro il cancro. Mirare a OGT potrebbe portare a strategie che potenziano la risposta immunitaria del corpo contro il cancro, migliorando anche l'efficacia dei trattamenti esistenti. Questo approccio duale potrebbe portare a risultati migliori per i pazienti affetti da tumori come quelli del colon e del polmone.

Fonte originale

Titolo: Inhibition of O-GlcNAc transferase activates type I interferon-dependent antitumor immunity by bridging cGAS-STING pathway

Estratto: The O-GlcNAc transferase (OGT) is an essential enzyme that mediates protein O-GlcNAcylation, a unique form of posttranslational modification of many nuclear and cytosolic proteins. Recent studies observed increased OGT and O-GlcNAcylation levels in a broad range of human cancer tissues compared to adjacent normal tissues, indicating a universal effect of OGT in promoting tumorigenesis. Here, we show that OGT is essential for tumor growth in immunocompetent hosts by repressing the cyclic GMP-AMP synthase (cGAS)-dependent DNA sensing pathway. We found that deletion of OGT (Ogt-/-) caused a marked reduction in tumor growth in both syngeneic tumor models and a genetic colorectal cancer (CRC) model induced by mutation of the Apc gene (Apcmin). Pharmacological inhibition or genetic deletion of OGT induced a robust genomic instability (GIN), leading to cGAS-dependent production of the type I interferon (IFN-I) and IFN-stimulated genes (ISGs). As a result, deletion of Cgas or Sting from Ogt-/- cancer cells restored tumor growth, and this correlated with impaired CD8+ T cell-mediated antitumor immunity. Mechanistically, we found that OGT-dependent cleavage of host cell factor C1 (HCF-1) is required for the avoidance of GIN and IFN-I production in tumors. In summary, our results identify OGT-mediated genomic stability and activate cGAS-STING pathway as an important tumor cell-intrinsic mechanism to repress antitumor immunity.

Autori: Haitao Wen, J. Chen, B. Zhao, H. Dong, T. Li, X. Cheng, W. Gong, J. Wang, J. Zhang, G. Xin, Y. Yu, Y. Lei, J. Black, Z. Li

Ultimo aggiornamento: 2024-06-11 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.12.14.571787

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.12.14.571787.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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