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# La biologia# Biologia del cancro

Nuove scoperte sui tumori stromali gastrointestinali

La ricerca fa luce sul metabolismo del GIST e sulle opzioni di trattamento.

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Indice

I Tumori stromali gastrointestinali, o GIST, sono un tipo di tumore che si verifica nel sistema digestivo. Sono il tipo più comune di tumori che derivano dal tessuto connettivo nel tratto gastrointestinale. I GIST possono crescere ovunque nel tratto digestivo, ma si trovano più spesso nello stomaco e nell'intestino tenue.

La crescita dei GIST è solitamente collegata a certi cambiamenti genetici. La maggior parte dei GIST ha mutazioni in un gene chiamato KIT, che si verifica in circa il 75-80% dei casi. Un altro gene coinvolto è PDGFRA, colpito in circa il 5-10% dei casi. Anche se alcuni farmaci mirano a questi cambiamenti genetici, molti pazienti affrontano ancora delle sfide perché i loro tumori possono diventare resistenti al trattamento.

Il comportamento dei GIST può variare. Alcuni tumori piccoli possono non causare problemi significativi, mentre quelli più grandi possono essere molto aggressivi. L'approccio per diagnosticare e trattare i GIST spesso dipende da vari fattori, come la dimensione del tumore e se si è diffuso in altre parti del corpo. Tuttavia, non ci sono test affidabili in grado di prevedere quali pazienti siano ad alto rischio di recidiva dopo il trattamento.

Approfondimenti sui GIST

Ricerche recenti hanno esaminato i cambiamenti che avvengono all'interno dei GIST. Uno studio ha trovato che certi cambiamenti nel modo in cui i geni vengono attivati e disattivati possono indicare un outlook peggiore per i pazienti. Altri studi hanno mostrato che i GIST con particolari caratteristiche genetiche sono più propensi a diffondersi in altre aree.

Per capire meglio i GIST, gli scienziati hanno combinato informazioni da varie fonti, inclusi dati genetici e livelli proteici. Ma manca ancora uno studio completo che consideri tutti questi fattori insieme.

Obiettivo e Approccio dello Studio

In questo studio, i ricercatori miravano a raccogliere informazioni più dettagliate sui GIST esaminando i tessuti di pazienti con diversi tipi di GIST. Si sono concentrati su come il metabolismo di questi tumori differisca in base ai livelli di rischio. Analizzando i profili metabolici, genetici e proteici, cercavano di identificare cambiamenti importanti che potrebbero giocare un ruolo nello sviluppo e nella progressione di questi tumori.

I ricercatori hanno raccolto campioni da 12 pazienti, ognuno con una diagnosi confermata di GIST. Hanno analizzato questi campioni attraverso diversi metodi, inclusi quelli che valutano i cambiamenti metabolici, l'attività genica e i livelli proteici. Questi dati aiutano a comprendere le differenze tra GIST a basso rischio e alto rischio.

Raccolta e Analisi dei Campioni

Per questo studio, i ricercatori hanno raccolto tessuti tumorali da pazienti che erano stati sottoposti a intervento chirurgico. Si sono assicurati che tutte le approvazioni necessarie fossero in atto e che i pazienti avessero acconsentito a partecipare. Lo studio includeva registrazioni dettagliate dell'età, del sesso, delle dimensioni del tumore e di altre informazioni rilevanti per ogni Paziente.

Sono state utilizzate anche linee cellulari, che sono cellule che possono crescere in laboratorio. Queste consentono ai ricercatori di condurre esperimenti per indagare ulteriormente gli effetti di proteine specifiche sulla crescita tumorale.

Inoltre, i ricercatori hanno abbassato un gene specifico utilizzando un metodo che sfrutta l'RNA per ridurre la quantità di una proteina prodotta da quel gene. Questo aiuta a vedere come la rimozione o la riduzione di quella proteina influisce sulla crescita delle cellule GIST.

Indagine sulla Metabolomica e sull'Esprimento Genico

I ricercatori hanno utilizzato vari metodi per analizzare i tessuti. Hanno preparato campioni di tessuto e utilizzato attrezzature specializzate per esaminare i metaboliti, che sono le piccole molecole coinvolte nel metabolismo.

Hanno anche esaminato l'attività genica estraendo RNA dai campioni. Questo aiuta a vedere quali geni sono attivamente espressi nei tessuti tumorali.

Allo stesso modo, hanno analizzato i livelli proteici per vedere come le proteine associate ai processi metabolici del tumore sono regolate.

Attraverso queste varie analisi, i ricercatori sono stati in grado di costruire un profilo dettagliato delle attività metaboliche nei GIST.

Risultati sul Metabolismo nei GIST

Analizzando i dati, i ricercatori hanno trovato differenze significative nei profili metabolici dei GIST rispetto ai tessuti normali. Hanno identificato specifici percorsi metabolici che erano più attivi nei GIST ad alto rischio.

Tra i risultati, i ricercatori hanno scoperto che il percorso legato a come il corpo elabora il galattosio-un tipo di zucchero-era particolarmente alterato nei GIST ad alto rischio. Questo suggerisce che cambiamenti in come i tumori usano gli zuccheri potrebbero contribuire alla loro natura aggressiva.

Successivamente, hanno esplorato quali proteine specifiche erano coinvolte in questo metabolismo alterato. Una proteina in particolare, AKR1B1, è risultata elevata nei tumori classificati come ad alto rischio.

Il Ruolo di AKR1B1 nei GIST

Il livello di AKR1B1 era associato a esiti peggiori per i pazienti. I ricercatori hanno condotto ulteriori esperimenti in cui hanno abbassato AKR1B1 nelle cellule GIST e osservato gli effetti. La riduzione di AKR1B1 ha portato a una diminuzione nella crescita di queste cellule cancerose.

Inoltre, hanno scoperto che quando AKR1B1 veniva ridotto, un composto chiamato trehalosio si accumulava nelle cellule. Il trehalosio è noto per avere diversi benefici, inclusi il supporto alla salute cellulare e la potenziale inibizione della crescita tumorale.

Comprendendo la relazione tra AKR1B1 e trehalosio, i ricercatori potrebbero identificare strategie di trattamento potenziali mirate a questi percorsi metabolici.

Implicazioni per le Strategie di Trattamento

Data la scoperta su AKR1B1 e la sua associazione con la crescita tumorale, i ricercatori credono che mirare a questa proteina con inibitori specifici potrebbe migliorare l'efficacia dei trattamenti attuali per i GIST. Alcuni farmaci che inibiscono percorsi simili sono già utilizzati per altri tipi di cancro e potrebbero potenzialmente essere benefici anche per i pazienti con GIST.

Inoltre, indurre l'accumulo di composti come il trehalosio potrebbe supportare le strategie di trattamento mirate a rallentare o fermare la crescita tumorale. Questo evidenzia il potenziale di utilizzare un approccio combinato genetico e Metabolico nel trattamento dei GIST.

Conclusione

Questo studio offre preziose intuizioni sulla biologia dei GIST, in particolare su come alcuni percorsi metabolici contribuiscano alla loro progressione. Concentrandosi su attori chiave come AKR1B1 e esaminando i cambiamenti metabolici, i ricercatori sperano di aprire la strada a strumenti prognostici migliorati e strategie di trattamento per i pazienti con GIST.

Il lavoro non solo migliora la nostra comprensione dei GIST, ma apre anche nuove strade per lo sviluppo di terapie mirate che possono fare una vera differenza nei risultati per i pazienti. Futuri studi saranno essenziali per confermare queste scoperte e tradurle nella pratica clinica, potenzialmente portando a una migliore assistenza per le persone colpite dai GIST.

Fonte originale

Titolo: Multi-omics reveals AKR1B1-regulated galactose metabolic as a driver of gastrointestinal stromal tumor progression

Estratto: The underlying mechanism of malignant progression in gastrointestinal stromal tumors (GISTs) is not fully understood. Despite recent advancements, a comprehensive profile of metabolome, transcriptome, and proteome of GISTs is lacking. This study conducted an integrated multi-omics analysis of GISTs across different risk classifications. By integrating metabolomics, transcriptomics, and proteomics, we identify distinct metabolic patterns and associated biological pathways implicated in the malignant progression of GISTs. Moreover, we identified galactose metabolism and the pivotal rate-limiting enzyme AKR1B1 is dysregulated in GISTs progression. AKR1B1 was upregulated and predicted poor prognosis in GISTs. In addition, AKR1B1 knockdown resulted in trehalose accumulation in GIST cells, thereby inhibiting cell proliferation and mitosis. These findings not only enhance our comprehension of the underlying mechanisms governing GIST progression from a metabolic reprogramming standpoint but also furnish prognostic biomarkers and potential therapeutic targets for GISTs.

Autori: Bo Zhang, X. Yin, H. Yang, B. Liu, Q. Liu, D. Zhu, X. Li, Y. Chen, L. Dai, Y. Yin

Ultimo aggiornamento: 2024-05-21 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.21.595125

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.21.595125.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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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