البروفيسور
معمل البيولوجيا الجزيئية والخلوية
مدير مركز سالك للسرطان المعين من قبل المعهد الوطني للسرطان
وليام ر. برودي كرسي
يعد سرطان الرئة ومرض السكري من النوع 2 سببين رئيسيين للوفاة في الولايات المتحدة. اتضح أنهما يشتركان في شيء آخر: كلا المرضين ينطويان على حادث مؤسف في كيفية استخدام الخلايا للطاقة. في الأورام ، تستحوذ الخلايا الطافرة على الطاقة لتنمو بقوة. في مرض السكري ، لم تعد الخلايا قادرة على معالجة وتخزين مصدرين رئيسيين للطاقة - السكر والدهون (الدهون).
الآن ، اكتشف العلماء مجموعة مشتركة من المسارات الكيميائية الحيوية التي عادةً ما تقمع كلا من السرطان ومرض السكري من النوع 2. في العقد الماضي ، كان هناك انفجار في الاهتمام بتفاصيل كيفية ارتباط مسارات السرطان بعملية التمثيل الغذائي ، وعلى العكس من ذلك ، كيف تتحكم المسارات الأيضية في تطور السرطان والسكري. وقد أدى ذلك إلى عدد من الاكتشافات الجديدة حول كيفية الحفاظ على الخلايا لتوازن طاقتها وربط عملية التمثيل الغذائي باحتياجات نموها. يلاحظ الباحثون أن الأدوية المتعددة لمرض السكري واضطرابات التمثيل الغذائي الأخرى قد تساعد في علاج السرطانات المقاومة للأدوية والعكس صحيح.
قبل خمسة عشر عامًا ، اكتشف روبن شو أن جينًا يتحور كثيرًا في السرطان (LKB1) ينظم إنزيمًا يسمى AMPK. يعد هذا الإنزيم ضروريًا للفائدة العلاجية للميتفورمين ، والذي يعد حاليًا أكثر أدوية السكري من النوع 2 استخدامًا على نطاق واسع. منذ هذا الاكتشاف ، تساءل شو عما إذا كانت الأدوية المصممة أصلاً لعلاج أمراض التمثيل الغذائي يمكن أن تعمل أيضًا ضد السرطان.
تزامنت هذه العلاقة المثيرة للاهتمام بين السرطان والتمثيل الغذائي مع الاهتمام المتزايد بعملية التمثيل الغذائي للسرطان ، والتي انتقلت بسرعة إلى طليعة أبحاث السرطان. يركز مختبر Shaw على الكشف عن جوانب جديدة لعملية التمثيل الغذائي المركزية ومسار النمو الذي يدعم كيفية استجابة جميع الخلايا للمغذيات المنخفضة والطاقة المنخفضة. مسار AMPK هذا ، الذي اكتشفه شو ، يوقف نمو الخلايا ويعيد برمجة التمثيل الغذائي عندما تكون العناصر الغذائية شحيحة. يساعد المسار نفسه أيضًا على ربط فوائد التمارين والميتفورمين والنظام الغذائي ميكانيكيًا بقمع كل من السرطان والسكري. في العقد الماضي في سالك ، أدت دراسات المختبر إلى اكتشاف العديد من العلاجات الجديدة لكل من السرطان والأمراض الأيضية.
استهداف الدهون لعلاج السرطان: اكتشف مختبر Shaw طريقة لاستهداف وإيقاف تخليق الدهون لوقف نمو السرطان. لقد طوروا عقارًا جديدًا مثبطًا لتخليق الدهون يسمى ND-646 ، وهو عقار واعد عند إقرانه بعلاجات شائعة لسرطان الرئة غير صغير الخلايا. قد يؤدي هذا الاكتشاف إلى علاجات علاجية جديدة لأنواع مختلفة من السرطان مثل سرطان الكبد أو سرطان الرئة الأخرى.
الحل السحري لعملية التمثيل الغذائي: طور Shaw نظامًا جديدًا لدراسة كيف وأين ومتى ينفذ AMPK وظائفه الجزيئية والعلاجية مثل عكس مرض السكري وتحسين صحة القلب والأوعية الدموية وعلاج أمراض الميتوكوندريا - حتى إطالة العمر الافتراضي. يوفر هذا النموذج الجديد طريقة جديدة لتحديد الفوائد الصحية لـ AMPK ، وهو منظم رئيسي لعملية التمثيل الغذائي ، لمجموعة متنوعة من الأمراض.
كيف تنجو محطة توليد الطاقة بالخلية من الهجمات: اكتشف مختبر شو كيف تقوم الخلايا بإصلاح مولدات الطاقة الخاصة بها ، الميتوكوندريا ، بعد هجمات ، على سبيل المثال ، السموم. عندما تتعرض الخلايا لضرر في الميتوكوندريا ، يرسل الإنزيم AMPK تنبيهًا طارئًا إلى الميتوكوندريا يطلب منهم الانقسام إلى العديد من أجزاء الميتوكوندريا الصغيرة لإعادة تجميعها في وحدات جديدة قابلة للاستخدام. توفر هذه النتيجة نظرة ثاقبة لاضطرابات مثل مرض باركنسون المرتبط بخلل الميتوكوندريا.
بكالوريوس علم الأحياء ، جامعة كورنيل
دكتوراه في علم الأحياء ، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
زميل ما بعد الدكتوراه ، كلية الطب بجامعة هارفارد
