Différents sucres en rapport avec le cancer

Previous research have shown that rapidly dividing cancer cells require higher levels of sugar than healthy cells. This dependency on sugar distinguishes cancer cells from normal cells and is often used as a treatment option to kill cancer cells. In reality, the results have not been encouraging. Not all cancer cell types are sensitive to the removal of sugar, and even for the cancers that are sensitive, sugar depletion only slows down the rate of cancer progression. The pathways that sensitise cancer cells to sugar deprivation remains poorly understood.

In the research led by Singapore team under Duke-NUS Associate Professor Koji Itahana, along with a team of collaborators led by Dr. Egon Ogris of the Max F. Perutz Laboratories (MFPL), in Austria, they have demonstrated for the first time a novel cell death pathway that describes how depletion of sugar caused cancer cell death. The article was published in Science Signaling's January issue.

Novel role of glucose

It was long believed that sugar served as one of the main energy sources for cancer cells. However, the team discovered that in some cancer cells, tiny levels of sugar that were incapable of providing sufficient energy ensured the survival of the cancer cells. This meant that there is a previously undiscovered role of sugar for survival, besides providing energy. The team subsequently found that sugar has a novel signalling function in cancer cells whereby its deprivation would trigger voltage differences across cancer cell membrane, leading to a flowing of calcium ions into the cells and subsequently cell death.

Novel therapeutic approach

The team speculated that this unique property of sugar in cancer cells could be manipulated for a novel therapeutic approach. By combining the inhibition of sugar intake and the increase of calcium levels in cancer cells, they managed to kill cancer cells while leaving healthy cells intact. Itahana and colleagues also found that certain cancer cells lost the ability to sustain intracellular sugar levels after sugar deprivation and speculated this to be the primary reason why not all cancer cells are sensitive to sugar deprivation. By applying the combination treatment to the suitable cancer cell types, this could be a novel treatment combination against cancer. The team aims to extend their results to develop a new cancer treatment in the future.

The new combination therapy based on this finding are on international patent application no. PCT/SG2017/050208 for "A potential combination therapy using an inhibitor of glucose transport and an intracellular calcium inducer to target cancer metabolism."

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Des recherches antérieures ont montré que les cellules cancéreuses à division rapide nécessitent des niveaux de sucre plus élevés que les cellules saines. Cette dépendance au sucre distingue les cellules cancéreuses des cellules normales et est souvent utilisée comme option de traitement pour tuer les cellules cancéreuses. En réalité, les résultats n'ont pas été encourageants. Tous les types de cellules cancéreuses ne sont pas sensibles à l'élimination du sucre, et même pour les cancers sensibles, l'épuisement du sucre ne fait que ralentir le taux de progression du cancer. Les voies qui sensibilisent les cellules cancéreuses à la carence en sucre demeurent mal comprises.

Dans la recherche menée par l'équipe de Singapour sous la direction de Koji Itahana, professeur associé à Duke-NUS, avec une équipe de collaborateurs dirigée par le Dr. Egon Ogris des Laboratoires Max F. Perutz (MFPL), en Autriche, ils ont démontré pour la première fois une nouvelle voie de mort cellulaire qui décrit comment l'épuisement du sucre a causé la mort des cellules cancéreuses. L'article a été publié dans le numéro de janvier de Science Signaling.

Nouveau rôle du glucose

On a longtemps cru que le sucre était l'une des principales sources d'énergie pour les cellules cancéreuses. Cependant, l'équipe a découvert que dans certaines cellules cancéreuses, de faibles niveaux de sucre incapables de fournir suffisamment d'énergie assuraient la survie des cellules cancéreuses. Cela signifie qu'il existe un rôle non encore découvert du sucre pour la survie, en plus de fournir de l'énergie. L'équipe a ensuite découvert que le sucre a une fonction de signalisation inédite dans les cellules cancéreuses, sa privation déclenchant des différences de tension à travers la membrane cellulaire cancéreuse, conduisant à un flux d'ions calcium dans les cellules et à la mort cellulaire.

Nouvelle approche thérapeutique

L'équipe a spéculé que cette propriété unique du sucre dans les cellules cancéreuses pourrait être manipulée pour une nouvelle approche thérapeutique. En combinant l'inhibition de l'apport en sucre et l'augmentation des niveaux de calcium dans les cellules cancéreuses, ils ont réussi à tuer les cellules cancéreuses tout en laissant intactes les cellules saines. Itahana et ses collègues ont également constaté que certaines cellules cancéreuses perdaient la capacité de maintenir les niveaux de sucre intracellulaire après la privation de sucre et ont spéculé que c'était la principale raison pour laquelle toutes les cellules cancéreuses ne sont pas sensibles à la carence en sucre. En appliquant le traitement combiné aux types de cellules cancéreuses appropriés, cela pourrait constituer une nouvelle combinaison de traitement contre le cancer. L'équipe vise à étendre leurs résultats pour développer un nouveau traitement contre le cancer à l'avenir.

La nouvelle thérapie de combinaison basée sur cette découverte est sur la demande de brevet internationale no. PCT / SG2017 / 050208 pour "Une thérapie de combinaison potentielle utilisant un inhibiteur du transport du glucose et un inducteur de calcium intracellulaire pour cibler le métabolisme du cancer".

Scientists have revealed the atomic-level structure of a molecular complex responsible for modifying proteins, possibly paving the way for the development of new medications for cancer and a host of other diseases.

The complex, known as OST, is a key player in protein glycosylation, a wide-spread cell process that is intimately linked to numerous functions in the human body. It works by adding sugars called glycans to proteins, influencing their shape and, as a result, their function.

"The determination of the atomic-level structure of OST is a breakthrough in glycobiology," said Huilin Li, Ph.D., a professor at Van Andel Research Institute (VARI) and senior author on a study describing OST's structure published today in Nature. "As a key enzyme in the N-linked glycan biosynthesis pathway, OST is important in both health and disease. We hope these findings will lead to life-changing therapies for cancer and many other disorders."

Most proteins modified by OST are either secreted or become embedded in the cell surface membrane, where they act as a conduit between the cell and its environment. Their exposure to the cells' surroundings and the presence of glycans make them ideal targets for new medications, which often use glycans' specific chemical signatures to zero in on a cancer cell, for example.

Although OST was discovered many decades ago, its structure remained unclear. The atomic structure of OST described in today's paper is from baker's yeast, a simple and elegant model for biomedical research.

Unlike other complexes that are assembled by interactions between proteins, the eight membrane proteins that comprise OST are largely "glued" together by seven phospholipid molecules in the center of its structure. These lipids made the complex difficult to purify for structural analysis.

"The intricacy and novelty of OST's structure is truly remarkable," said Lin Bai, Ph.D., a senior research scientist in Li's lab and first author on the paper. "The structure is the culmination of more than a decade of work, and provides important clarity and insight into a common cellular process that affects half the proteins in the human body."

The structure suggests functional roles for its eight component proteins, which were recruited to the catalytic core enzyme over billions of years of evolution. Some of these proteins were found to recognize the donor substrate glycan or acceptor proteins, while others coordinate with protein synthesis and protein translocation machinery -- processes that are vital to maintaining life.

The structure also reveals key reaction sites that may be targeted by drugs designed to correct dysfunctions in diseases like cancer.

OST is the third molecular structure to be imaged by the Institute's state-of-the-art David Van Andel Advanced Cryo-Electron Microscopy Suite, which allows scientists to view some of life's smallest components in exquisite details. VARI's largest microscope, the Titan Krios, is one of fewer than 120 in the world and is so powerful it can visualize molecules at the atomic level, down to 1/10,000th the width of a human hair.

In addition to Li and Bai, authors include Gongpu Zhao, Ph.D., and Amanda Kovach, of Van Andel Research Institute, and Tong Wang, Ph.D., of The City University of New York.

Research reported in this publication was supported by the National Institute of General Medical Sciences of National Institutes of Health under Award Number GM111742. The content is solely the responsibility of the authors and does not necessarily represent the official views of the National Institutes of Health.

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Les scientifiques ont révélé la structure atomique d'un complexe moléculaire responsable de la modification des protéines, ce qui pourrait ouvrir la voie au développement de nouveaux médicaments contre le cancer et une foule d'autres maladies.

Le complexe, connu sous le nom OST, est un acteur clé dans la glycosylation des protéines, un processus cellulaire largement répandu qui est intimement lié à de nombreuses fonctions dans le corps humain. Il agit en ajoutant des sucres appelés glycanes aux protéines, influençant leur forme et, par conséquent, leur fonction.

"La détermination de la structure atomique de l'OST est une percée dans la glycobiologie", a déclaré Huilin Li, Ph.D., professeur à l'Institut de recherche Van Andel (VARI) et auteur principal d'une étude décrivant la structure d'OST publiée aujourd'hui dans Nature. . "En tant qu'enzyme clé de la voie de biosynthèse des glycanes liés à l'azote, l'OST est importante à la fois pour la santé et la maladie, et nous espérons que ces découvertes mèneront à des traitements pour le cancer et de nombreux autres troubles."

La plupart des protéines modifiées par OST sont soit sécrétées soit incorporées dans la membrane de la surface cellulaire, où elles agissent comme un conduit entre la cellule et son environnement. Leur exposition à l'environnement des cellules et la présence de glycanes en font des cibles idéales pour de nouveaux médicaments, qui utilisent souvent les signatures chimiques spécifiques des glycanes pour se concentrer sur une cellule cancéreuse, par exemple.

Bien que l'OST ait été découvert il y a plusieurs décennies, sa structure n'est pas claire. La structure atomique de l'OST décrite dans le document d'aujourd'hui provient de la levure de boulanger, un modèle simple et élégant pour la recherche biomédicale.

Contrairement à d'autres complexes qui sont assemblés par des interactions entre protéines, les huit protéines membranaires qui composent l'OST sont en grande partie "collées" ensemble par sept molécules de phospholipides au centre de sa structure. Ces lipides ont rendu le complexe difficile à purifier pour l'analyse structurale.

"La complexité et la nouveauté de la structure d'OST est vraiment remarquable", a déclaré Lin Bai, Ph.D., chercheur principal dans le laboratoire de Li et premier auteur sur le papier. "La structure est l'aboutissement de plus d'une décennie de travail, et fournit une clarté importante et un aperçu d'un processus cellulaire commun qui affecte la moitié des protéines dans le corps humain."

La structure suggère des rôles fonctionnels pour ses protéines de huit composants, qui ont été recrutés à l'enzyme de noyau catalytique au cours de milliards d'années d'évolution. Certaines de ces protéines reconnaissent le substrat donneur glycane ou accepteur protéines, tandis que d'autres se coordonnent avec la synthèse des protéines et des machines de translocation de protéines - des processus qui sont essentiels pour maintenir la vie.

La structure révèle également des sites de réaction clés qui peuvent être ciblés par des médicaments conçus pour corriger les dysfonctionnements dans des maladies comme le cancer.

OST est la troisième structure moléculaire imagée à la suite du microscopie cryogénique avancée à la fine pointe de l'art David Van Andel de l'Institut, qui permet aux scientifiques de voir certains des plus petits composants de la vie dans des détails exquis. Le plus grand microscope de VARI, le Titan Krios, est l'un des moins de 120 dans le monde et est si puissant qu'il peut visualiser les molécules au niveau atomique, jusqu'à 1 / 10.000e de la largeur d'un cheveu humain.

A nine-year joint research project conducted by VIB, KU Leuven and VUB has led to a crucial breakthrough in cancer research. Scientists have clarified how the Warburg effect, a phenomenon in which cancer cells rapidly break down sugars, stimulates tumor growth. This discovery provides evidence for a positive correlation between sugar and cancer, which may have far-reaching impacts on tailor-made diets for cancer patients. The research has been published in the leading academic journal Nature Communications.

This project was started in 2008 under the leadership of Johan Thevelein (VIB-KU Leuven), Wim Versées (VIB-VUB) and Veerle Janssens (KU Leuven). Its main focus was the Warburg effect, or the observation that tumors convert significantly higher amounts of sugar into lactate compared to healthy tissues. As one of the most prominent features of cancer cells, this phenomenon has been extensively studied and even used to detect brain tumors, among other applications. But thus far, it has been unclear whether the effect is merely a symptom of cancer, or a cause.

Sugar awakens cancer cells

While earlier research into cancer cell metabolism focused on mapping out metabolic peculiarities, this study clarifies the link between metabolic deviation and oncogenic potency in cancerous cells.

Prof. Johan Thevelein (VIB-KU Leuven): "Our research reveals how the hyperactive sugar consumption of cancerous cells leads to a vicious cycle of continued stimulation of cancer development and growth. Thus, it is able to explain the correlation between the strength of the Warburg effect and tumor aggressiveness. This link between sugar and cancer has sweeping consequences. Our results provide a foundation for future research in this domain, which can now be performed with a much more precise and relevant focus."

Yeast as an advantageous model organism

Yeast cell research was essential to the discovery, as these cells contain the same 'Ras' proteins commonly found in tumor cells, which can cause cancer in mutated form. Using yeast as a model organism, the research team examined the connection between Ras activity and the highly active sugar metabolism in yeast.

Prof. Johan Thevelein (VIB-KU Leuven): "We observed in yeast that sugar degradation is linked via the intermediate fructose 1,6-biophosphate to the activation of Ras proteins, which stimulate the multiplication of both yeast and cancer cells. It is striking that this mechanism has been conserved throughout the long evolution of yeast cell to human.

"The main advantage of using yeast was that our research was not affected by the additional regulatory mechanisms of mammalian cells, which conceal crucial underlying processes. We were thus able to target this process in yeast cells and confirm its presence in mammalian cells. However, the findings are not sufficient to identify the primary cause of the Warburg effect. Further research is needed to find out whether this primary cause is also conserved in yeast cells."

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Un projet de recherche conjointe de neuf ans mené par le VIB, la KU Leuven et la VUB a permis une percée cruciale dans la recherche sur le cancer. Les scientifiques ont clarifié comment l'effet Warburg, un phénomène dans lequel les cellules cancéreuses décomposent rapidement les sucres et stimule la croissance tumorale. Cette découverte fournit des preuves d'une corrélation positive entre le sucre et le cancer, ce qui peut avoir des répercussions profondes sur les régimes sur mesure pour les patients atteints de cancer. La recherche a été publiée dans la principale revue scientifique Nature Communications.

Ce projet a été lancé en 2008 sous la direction de Johan Thevelein (VIB-KU Leuven), de Wim Versées (VIB-VUB) et de Veerle Janssens (KU Leuven). Son objectif principal était l'effet Warburg, ou l'observation que les tumeurs convertissent des quantités significativement plus élevées de sucre en lactate par rapport aux tissus sains. Parmi les caractéristiques les plus importantes des cellules cancéreuses, ce phénomène a été largement étudié et même utilisé pour détecter les tumeurs cérébrales, entre autres applications. Mais jusqu'à présent, on ne sait pas si l'effet est simplement un symptôme du cancer, ou une cause.

Le sucre éveille les cellules cancéreuses

Bien que les recherches antérieures sur le métabolisme des cellules cancéreuses se concentrent sur la cartographie des particularités métaboliques, cette étude clarifie le lien entre la déviation métabolique et la puissance oncogène dans les cellules cancéreuses.

Le professeur Johan Thevelein (VIB-KU Leuven): «Notre recherche révèle comment la consommation hyperactive de sucre des cellules cancéreuses conduit à un cycle vicieux de stimulation continue du développement et de la croissance du cancer et permet d'expliquer la corrélation entre la force de l'effet Warburg et l'agressivité tumorale.Ce lien entre le sucre et le cancer a des conséquences considérables.Nos résultats fournissent une base pour la recherche future dans ce domaine, qui peut maintenant être effectuée avec une attention beaucoup plus précise et pertinente.

La levure comme organisme modèle avantageux

La recherche sur les cellules de levure était essentielle à la découverte, car ces cellules contiennent les mêmes protéines «Ras» communément trouvées dans les cellules tumorales, qui peuvent causer le cancer sous forme mutée. En utilisant la levure comme organisme modèle, l'équipe de recherche a examiné la connexion entre l'activité Ras et le métabolisme du sucre hautement actif dans la levure.

Prof. Johan Thevelein (VIB-KU Leuven): «Nous avons observé chez la levure que la dégradation du sucre est liée par l'intermédiaire du fructose 1,6-biophosphate intermédiaire à l'activation des protéines Ras qui stimulent la multiplication des cellules de levure et de cancer. frappant que ce mécanisme a été conservé tout au long de la longue évolution de la cellule de levure à l'homme.

«Le principal avantage de l'utilisation de la levure est que nos recherches n'ont pas été affectées par les mécanismes régulateurs supplémentaires des cellules de mammifères qui cachent des processus sous-jacents cruciaux.Nous avons donc pu cibler ce processus dans les cellules de levure et confirmer sa présence dans les cellules de mammifères.Toutefois, les résultats ne sont pas suffisants pour identifier la cause primaire de l'effet Warburg.Des recherches plus approfondies sont nécessaires pour savoir si cette cause primaire est également conservée dans les cellules de levure.

In a new study, scientists at The University of Texas at Dallas have found that some types of cancers have more of a sweet tooth than others.

"It has been suspected that many cancer cells are heavily dependent on sugar as their energy supply, but it turns out that one specific type -- squamous cell carcinoma -- is remarkably more dependent," said Dr. Jung-whan "Jay" Kim, assistant professor of biological sciences and senior author of the study published May 26 in the online journal Nature Communications.

Kim and his collaborators initially set out to investigate differences in metabolism between two major subtypes of non-small cell lung cancer -- adenocarcinoma (ADC) and squamous cell carcinoma (SqCC). About one quarter of all lung cancers are SqCC, which has been difficult to treat with targeted therapies, Kim said.

The research team, which included a Dallas high school student who interned in Kim's lab, first tapped into a large government database called The Cancer Genome Atlas, which maps information about 33 types of cancer gathered from more than 11,000 patients.

Based on that data, they found that a protein responsible for transporting glucose -- a kind of sugar -- into cells was present in significantly higher levels in lung SqCC than in lung ADC. The protein, called glucose transporter 1, or GLUT1, takes up glucose into cells, where the sugar provides a fundamental energy source and fuels cell metabolism. GLUT1 is also necessary for normal cell function, such as building cell membranes.

"Prior to this study, it was thought that the metabolic signatures of these two types of lung cancers would be similar, but we realized that they are very different," Kim said. "These findings lend credence to the idea that cancer is not just one disease, but many diseases that have very different characteristics."

With elevated GLUT1 implicated in SqCC's appetite for sugar, the researchers looked for additional evidence by examining human lung tissue and isolated lung cancer cells, as well as animal models of the disease.

"We looked at this from several different experimental angles, and consistently, GLUT1 was highly active in the squamous subtype of cancer. Adenocarcinoma is much less dependent on sugar," Kim said. "Our study is the first to show systematically that the metabolism of these two subtypes are indeed distinct and unique."

The researchers also investigated the effect of a GLUT1 inhibitor in isolated lung cancer cells and mice with both types of non-small cell lung cancer.

"When we gave GLUT1 inhibitors to mice with lung cancer, the squamous cancer diminished, but not the adenocarcinoma," Kim said. "There was not a complete eradication, but tumor growth slowed.

"Taken in total, our findings indicate that GLUT1 could be a potential target for new lines of drug therapy, especially for the squamous subtype of cancer."

In addition to squamous cell lung cancer, the team found that GLUT1 levels were much higher in four other types of squamous cell cancer: head and neck, esophageal and cervical.

"These are very different organs and tissues in the body, but somehow squamous cell cancers have a very similar commonality in terms of glucose uptake," Kim said. "This type of cancer clearly consumes a lot of sugar. One of our next steps is to look at why this is the case."

An upcoming study by Kim's group will examine the effect of a sugar-restricted diet on the progression of lung cancer in an animal model of the disease. The U.S. Department of Agriculture estimates that in 2015, on average, each American consumed more than 75 pounds of refined sugar, high fructose corn syrup and other sweeteners combined.

"As a culture, we are very addicted to sugar," Kim said. "Excessive sugar consumption is not only a problem that can lead to complications like diabetes, but also, based on our studies and others, the evidence is mounting that some cancers are also highly dependent on sugar. We'd like to know from a scientific standpoint whether we might be able to affect cancer progression with dietary changes."

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Dans une nouvelle étude, les scientifiques de l'Université du Texas à Dallas ont constaté que certains types de cancers ont plus d'une dent sucrée que d'autres.

"On a suspecté que de nombreuses cellules cancéreuses dépendent fortement du sucre en tant que leur approvisionnement en énergie, mais il s'avère qu'un type spécifique de carcinome épidermoïde - est nettement plus dépendant", a déclaré le Dr Jung-whan "Jay" Kim , Professeur adjoint de sciences biologiques et auteur principal de l'étude publiée le 26 mai dans la revue en ligne Nature Communications.

Kim et ses collaborateurs ont initialement étudié les différences de métabolisme entre deux sous-types majeurs de cancer du poumon non à petites cellules - adénocarcinome (ADC) et carcinome épidermoïde (SqCC). Environ un quart de tous les cancers du poumon sont SqCC, ce qui a été difficile à traiter avec des thérapies ciblées, a déclaré Kim.

L'équipe de recherche, qui comprenait un étudiant de lycée de Dallas qui a été interné dans le laboratoire de Kim, a d'abord exploité une importante base de données gouvernementale intitulée The Cancer Genome Atlas, qui fournit des informations sur 33 types de cancer provenant de plus de 11 000 patients.

Sur la base de ces données, ils ont constaté qu'une protéine responsable du transport du glucose - une sorte de sucre - dans les cellules était présente dans des niveaux significativement plus élevés dans le SCS pulmonaire que chez les ADC pulmonaires. La protéine, appelée transporteur de glucose 1, ou GLUT1, absorbe du glucose dans les cellules, où le sucre fournit une source d'énergie fondamentale et alimente le métabolisme cellulaire. GLUT1 est également nécessaire pour la fonction cellulaire normale, comme la construction de membranes cellulaires.

"Avant cette étude, on pensait que les signatures métaboliques de ces deux types de cancers du seraient similaires, mais nous nous sommes rendus compte qu'ils sont très différents", a déclaré Kim. "Ces résultats donnent de l'importance à l'idée que le cancer n'est pas seulement une maladie, mais beaucoup de maladies présentant des caractéristiques très différentes".

Avec le GLUT1 élevé impliqué dans l'appétit du SqCC pour le sucre, les chercheurs ont recherché des preuves supplémentaires en examinant le tissu pulmonaire humain et les cellules de cancer du poumon isolées, ainsi que les modèles animaux de la maladie.

"Nous avons examiné cela à partir de plusieurs angles expérimentaux différents, et de manière constante, GLUT1 était très actif dans le sous-type squameux du cancer. L'adénocarcinome dépend beaucoup moins du sucre", a déclaré Kim. "Notre étude est la première à montrer systématiquement que le métabolisme de ces deux sous-types est en effet distinct et unique".

Les chercheurs ont également étudié l'effet d'un inhibiteur de GLUT1 dans des cellules isolées de cancer du poumon et des souris avec les deux types de cancer du poumon non à petites cellules.

«Lorsque nous avons donné des inhibiteurs GLUT1 à des souris atteintes de cancer du poumon, le cancer squameux a diminué, mais pas l'adénocarcinome», a déclaré Kim. "Il n'y a pas eu d'éradication complète, mais la croissance de la tumeur a ralenti.

"Au total, nos résultats indiquent que GLUT1 pourrait être une cible potentielle pour de nouvelles lignes de pharmacothérapie, en particulier pour le sous-type squameux du cancer".

En plus du cancer du à cellules squameuses, l'équipe a constaté que les taux de GLUT1 étaient beaucoup plus élevés dans quatre autres types de cancer des cellules squameuses: tête et cou, œsophagien et cervical.

"Ce sont des organes et des tissus très différents dans le corps, mais en quelque sorte, les cancers des cellules squameuses ont une uniformité très similaire en termes d'absorption de glucose", a déclaré Kim. "Ce type de cancer consomme nettement beaucoup de sucre. Une de nos prochaines étapes consiste à examiner pourquoi c'est le cas".

Une étude à venir du groupe de Kim examinera l'effet d'un régime à base de sucre sur la progression du cancer du dans un modèle animal de la maladie. Le ministère américain de l'Agriculture estime qu'en 2015, en moyenne, chaque Américain consommait plus de 75 livres de sucre raffiné, de sirop de maïs à haute teneur en fructose et d'autres édulcorants.

"En tant que culture, nous sommes très dépendants du sucre", a déclaré Kim. "La consommation excessive de sucre n'est pas seulement un problème qui peut entraîner des complications comme le diabète, mais aussi, en nous basant sur nos études et d'autres personnes, il est évident que certains cancers dépendent fortement du sucre. Nous aimerions savoir d'un point de vue scientifique si nous pouvons déterminer si nous pourrions affecter la progression du cancer avec des changements alimentaires. "

Prostate cancer patients have been offered hope after scientists at Newcastle University, UK, have identified a new group of molecules that could be targeted to slow tumour growth.

Experts used an advanced screening technique which found hundreds of genes were affected by the male hormone testosterone. It is believed this could lead to new diagnostic tests and treatments.

Among the 700 genes identified was an important set that add sugar groups -- known as glycans -- to the surface of prostate cancer cells. This group has never been investigated before.

Results of the research, published in EBioMedicine, suggest that testosterone changes glycans to make cancer cells more likely to survive, grow and spread to other parts of the body.

Scientists say there is the potential to target these glycans which could stop the growth and spread of tumours and save lives.

Dr Jennifer Munkley, Research Associate at the Institute of Genetic Medicine, Newcastle University, co-led the three-year research project with Professor David Elliott.

She said: "Our findings are very significant for future treatments as they identify a new group of molecules in prostate cancer which could be targeted therapeutically.

"Now we have identified these glycans we will be able to develop strategies to inhibit them and help patients with this condition.

"Treatments targeting glycan sugar groups have been developed for other types of the illness, such as breast cancer. Our results mean these treatments could also be used for prostate cancer."

Glycans have the potential to be used as part of a diagnostic test to help doctors decide which prostate cancers need treatment.

One in eight will be diagnosed with the condition. It is the most common cancer in UK males, and there is a need to identify how the disease progresses and for treatment options to be established.

Researchers at Newcastle University used a technique, called RNA-sequencing, to identify the new set of genes that are important.

The genes identified may provide novel ways the disease can be monitored in patients to predict the most aggressive prostate cancers that need to be treated.

The research was funded in partnership between Prostate Cancer UK and the Movember Foundation.

Simon Grieveson, Head of Research Funding at Prostate Cancer UK, said: "There's a desperate need for more treatments for men with advanced prostate cancer, who currently have too few options available to them.

"However, in order to develop new, effective treatments, we need to understand more about the genetic makeup of aggressive prostate cancers and identify what makes them tick.

"This promising research has unearthed a new group of genes which could play a part in cancer cell survival and development, and could pave the way for new treatments in the future.

"Although this work is still in its infancy, and there is a long way to go before we could have a potential new treatment, we will be watching its progression with great interest."

Dr Munkley has been awarded a Newcastle University Faculty of Medical Sciences Fellowship to continue her research.

As each prostate tumour is unique, future studies will look at how to use glycans as therapeutic targets in personalised treatment.

Case study

One man who knows first-hand the importance of this research is David Forrester, who was diagnosed with prostate cancer four years ago.

The 62-year-old experienced some episodes of what he thought to be urinary infections. His brother had been diagnosed with the illness in 2004 and, therefore, Mr Forrester was monitored by doctors.

He had annual PSA tests -- a blood test that can detect the early signs of an enlarged prostate -- and his PAS doubled in a short space of time. Mr Forrester was referred to a urologist and underwent a biopsy which confirmed he had prostate cancer.

As a former operating theatre manager, the grandfather-of-three decided to have surgery to remove his prostate. Although he did experience side-effects, he has recovered well and is enjoying life.

Mr Forrester, of West Denton, Newcastle, said: "It is absolutely vital that research is done into prostate cancer and experts gain as good an understanding of the condition as possible.

"With two sons and two grandsons, who are at higher risk of developing the disease, I am especially interested in this research.

"The results of this study offers hope to patients affected by prostate cancer and their families that improved diagnostics and treatment options will be developed in the years ahead.

"It is exciting that Newcastle University is leading the way and it shows what world-class research is going on."


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Les patients atteints de cancer de la se sont vus offrir un espoir après les scientifiques de l'Université de Newcastle, Royaume-Uni, eurent identifié un nouveau groupe de molécules qui pourraient être ciblées pour ralentir la croissance tumorale.

Les experts ont utilisé une technique de dépistage de pointe qui a trouvé des centaines de gènes qui ont été affectés par l'hormone mâle, la testostérone. On croit que cela pourrait conduire à de nouveaux tests de diagnostic et des traitements.

Parmi les 700 gènes identifiés il y a un ensemble important qui ajoutent des groupes de sucre - connu sous le nom glycanes - à la surface des cellules cancéreuses de la prostate. Ce groupe n'a jamais été étudié auparavant.

Résultats de la recherche, publiée dans EBioMedicine, suggèrent que la testostérone change les glycanes pour rendre les cellules cancéreuses plus susceptibles de survivre, de se développer et de se propager à d'autres parties du corps.

Les scientifiques disent qu'il y a le potentiel pour cibler ces glycanes, ce qui pourrait arrêter la croissance et la propagation des tumeurs et sauver des vies.

Le dr Jennifer Munkley, chercheur associé à l'Institut de médecine génétique, Université de Newcastle, a co-dirigé le projet de recherche de trois ans avec le professeur David Elliott.

Elle a dit: "Nos résultats sont très importants pour les futurs traitements car ils identifient un nouveau groupe de molécules dans le cancer de la prostate qui pourraient être ciblées sur le plan thérapeutique.

"Maintenant, nous avons identifié ces glycanes, nous serons en mesure de développer des stratégies pour les inhiber et aider les patients avec cette condition.

"Les traitements ciblant les groupes de sucre glycanes ont été développés pour d'autres types de la maladie, comme le cancer du sein. Nos résultats signifient que ces traitements pourraient également être utilisés pour le cancer de la prostate."

Les glycanes ont le potentiel d'être utilisé dans le cadre d'un test de diagnostic pour aider les médecins à décider quels cancers de la prostate ont besoin de traitement.

Une personne sur huit sera diagnostiqué avec la maladie. C'est le cancer le plus fréquent chez les hommes au Royaume-Uni, et il est nécessaire d'identifier la façon dont la maladie progresse et les options de traitement à établir.

Des chercheurs de l'Université de Newcastle ont utilisé une technique, appelée ARN-séquençage, pour identifier les gènes qui sont importants.

Les gènes identifiés peuvent fournir de nouveaux moyens avec lesquels la maladie peut être contrôlée chez les patients et pour prédire les cancers de la prostate les plus agressifs qui doivent être traités.

La recherche a été financée en partenariat entre cancer de la prostate au Royaume-Uni et la Fondation Movember.

Simon Grieveson, chef du financement de la recherche au cancer de la prostate au Royaume-Uni, a déclaré: «Il y a un besoin désespéré de plus de traitements pour les hommes atteints d'un cancer avancé de la prostate, qui ont actuellement trop peu d'options à leur disposition.

"Toutefois, afin de développer de nouveaux traitements efficaces, nous avons besoin de mieux comprendre la composition génétique des cancers de la prostate agressifs et d'identifier ce qui les motive.

«Cette recherche prometteuse a mis au jour un nouveau groupe de gènes qui pourraient jouer un rôle dans la survie des cellules cancéreuses et le développement, et pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements à l'avenir.

"Bien que ce travail en soit encore à ses débuts, et qu'il y ait un long chemin à parcourir avant que nous puissions avoir un nouveau traitement potentiel, nous allons surveiller sa progression avec beaucoup d'intérêt."

Comme chaque tumeur de la prostate est unique, les études futures se penchera sur la façon d'utiliser les glycanes comme cibles thérapeutiques dans le traitement personnalisé.

Étude de cas

Un homme qui sait de première main l'importance de cette recherche est David Forrester, qui a été diagnostiqué avec le cancer de la prostate il y a quatre ans.

Le 62-year-old a connu quelques épisodes de ce qu'il pensait être les infections urinaires. Son frère avait été diagnostiqué avec la maladie en 2004 et, par conséquent, M. Forrester a été suivie par les médecins.

Il avait des tests annuels de PSA - un test sanguin qui permet de détecter les premiers signes d'une hypertrophie de la prostate - et son PAS a doublé en un court espace de temps. M. Forrester a été renvoyé à un urologue et a subi une biopsie qui a confirmé qu'il avait un cancer de la prostate.

En tant qu'ancien directeur du théâtre d'opération, le grand-père de trois enfants a décidé de subir une intervention chirurgicale pour enlever sa prostate. Bien qu'il ait fait l'expérience des effets secondaires, il a bien récupéré et profiter de la vie.

M. Forrester, de West Denton, Newcastle, a déclaré: «Il est absolument essentiel que la recherche se fasse dans le cancer de la prostate et pour les experts acquérir une aussi bonne compréhension de la condition que possible.

"Avec deux fils et deux petits-fils, qui sont à risque plus élevé de développer la maladie, je suis particulièrement intéressé par cette recherche.

"Les résultats de cette étude offre l'espoir aux patients atteints de cancer de la prostate et de leurs familles qui ont amélioré le diagnostic et les options de traitement seront développées dans les années à venir.

"Il est passionnant que l'Université de Newcastle ouvre la voie et qu'elle montre la recherche de classe mondiale qui se passe."
   

Glioblastoma, the most common form of brain cancer is a deadly disease for which at present there is no cure. Now, researchers have published research results that show how repurposing the old drug flavopiridol could be an effective strategy to cut short sugar availability and impair cancer growth.

One of the most remarkable feature of glioblastoma cells is their ability to reprogram their metabolism switching towards a glycolytic energetic metabolism, which relies on high glucose uptake and consumption to sustain the cancer cell's malignant activities. However, because flavopiridol, a synthetic flavonoid already used in the past against cancer, inactivates the enzyme glycogen phosphorylase, this metabolic switching could be used as a therapeutic target. The authors set out to test whether flavopiridol could be used to restrain glioblastoma cell growth by decreasing the availability of glucose as substrate for the glycolytic process, cutting off the tumor's energy supply.

The results, published on the Journal of Cellular Physiology, comes from the Sbarro Health Research Organization (SHRO), at the Center for Biotechnology, Temple University and the University of L'Aquila and Siena in Italy.

The ability of Flavopiridol to reduce glycolisys in glioblastoma cells and inhibit their proliferation is a significant step toward deriving new treatments for what is currently an incurable form of cancer. According to Annamaria Cimini of the University of L'Aquila, lead author of the study, "This points toward a possible new use of this compound or flavopiridol-derived formulations in combination with anti-proliferative agents in glioblastoma patients."

"The design of new flavopiridol-based formulations, aimed at starving cancer cells cutting short the sugar they're addicted to, may open up new therapeutic avenues for patients with glioblastoma," says Antonio Giordano, founder and director of the Sbarro Institute for Cancer Research and Molecular Medicine and Center for Biotechnology at Temple University in Philadelphia, PA USA in collaboration with the Department of Medicine, Surgery & Neuroscience at the University of Siena, and University of L' Aquila Italy.


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Le Glioblastome, la forme la plus courante de cancer du cerveau est une maladie mortelle pour laquelle à l'heure actuelle il n'y a pas de remède. Maintenant, les chercheurs ont publié des résultats de recherche qui montrent comment utiliser l'ancien médicament flavopiridol pourrait être une stratégie efficace pour couper court à la disponibilité de sucre et de nuire à la croissance du cancer.

Une des caractéristiques les plus remarquables des cellules de glioblastome est leur capacité à reprogrammer leur métabolisme vers un métabolisme énergétique de glycolyse, qui repose sur l'absorption de glucose élevé et la consommation pour soutenir les activités malignes de cellules du cancer. Cependant, parce que le flavopiridol, un flavonoïde synthétique déjà utilisé dans le passé contre le cancer, inactive l'enzyme phosphorylase glycogène, cette commutation métabolique pourrait être utilisé en tant que cible thérapeutique. Les auteurs ont cherché à déterminer si le flavopiridol pourrait être utilisé pour limiter la croissance des cellules de glioblastome en diminuant la disponibilité du glucose en tant que substrat pour le processus glycolytique, coupant l'approvisionnement en énergie de la tumeur.

Les résultats, publiés sur le Journal of Cellular Physiology, vient de l'Organisation de recherche en santé Sbarro (SHRO), au Centre de Biotechnologie, Université Temple et l'Université de L'Aquila et Sienne en Italie.

La capacité du flavopiridol à réduire la glycolise dans les cellules du glioblastome et à inhiber leur prolifération est une étape importante vers la dérivation de nouveaux traitements pour ce qui est actuellement une forme incurable de cancer. Selon Annamaria Cimini de l'Université de L'Aquila, l'auteur principal de l'étude, "C'est une avancée vers une éventuelle nouvelle utilisation de ce composé ou de formulations en combinaison avec le flavopiridol dérivés avec des agents anti-prolifératifs chez les patients atteints de glioblastome."

"La conception de nouvelles formulations à base de flavopiridol, visant à affamer les cellules cancéreuses et couper court au sucre desquels ils sont dépendants, peut ouvrir de nouvelles avenues thérapeutiques pour les patients atteints de glioblastome», dit Antonio Giordano, fondateur et directeur de l'Institut Sbarro pour le cancer recherche et la médecine moléculaire et Centre de biotechnologie de l'Université Temple à Philadelphie, PA USA en collaboration avec le Département de médecine, de chirurgie et de neuroscience à l'Université de Sienne, et l'Université de l 'Aquila en Italie.

An Oklahoma Medical Research Foundation scientist has discovered that certain sugars produced by the body play an important role in the development of colitis and, ultimately, colon cancer. The new finding could potentially lead to therapies for ulcerative colitis, Crohn's disease and colon cancer.

At OMRF, Lijun Xia, M.D., Ph.D., has spent two decades studying O-glycans, a form of sugar that the body produces and that comprises nearly 80 percent of a thick mucous layer inside the colon and the gastrointestinal tract.

For the current research project, Xia and his lab genetically modified mice so that their bodies wouldn't produce these sugars. The scientists found that the mucous layer vanished and the mice developed colitis, an inflammatory condition in the large intestine.

In addition to colitis, these mice also developed a form of colon cancer (known as colitis-associated cancer) as they aged.

"Colorectal cancers pose a significant healthcare problem and are the third most common cancers for both men and women in the U.S.," said Xia. "But in order to solve this problem, we first have to know the cause. In this case, we think we have found a key to this."

According to Xia, this discovery is important for two reasons.

"First, these findings tell us that this mucus made up of O-glycan sugars is essential for preventing the development of colitis and colon cancer," said Xia, who holds the Merrick Foundation Chair in Biomedical Research at OMRF. "When we deleted the sugar, colitis developed. That makes it essential in prevention."

Second, said Xia, he and his team now have created an effective model to help researchers understand colorectal disease and to develop and test therapies.

"For studying colitis and colon cancer, the experimental models have been artificial until now," he said. "By deleting these type of sugar structures, the mice are now forming spontaneous colitis and colitis-associated colon cancer, which is exactly how the disease would occur in humans."

Xia's lab is now working on the development of therapies to repair the injured mucous layer and repair the sugars to treat colitis and prevent tumor development.

"Once you have a tumor, it can often be too late," said Xia. "Our discovery indicates that if we prevent or control colitis, we'll likely prevent that tumor from ever forming. That's significant."

Xia's disease-relevant findings again illustrate the importance of 'basic' research, said OMRF Vice President of Research Paul Kincade, Ph.D. "Researchers had to first understand how the protective mucous layer is put together before they could learn how that results in disease. Xia and his team are acknowledged experts in this field and uniquely positioned to make these discoveries."

Xia has published these new findings in separate papers in a pair of scientific journals, Gastroenterology (May 3 issue) and Mucosal Immunology.


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Un scientifique de la Fondation Oklahoma Medical Research a découvert que certains sucres produits par le corps jouent un rôle important dans le développement de la colite et, finalement, le cancer du côlon. La nouvelle découverte pourrait potentiellement conduire à des thérapies pour la rectocolite hémorragique, la maladie de Crohn et le cancer du côlon.

A OMRF, Lijun Xia, M.D., Ph.D., a passé deux décennies à étudier O-glycanes, une forme de sucre que le corps produit et qui comprend près de 80 pour cent d'une couche muqueuse épaisse à l'intérieur du côlon et le tractus gastro-intestinal.

Pour le projet de recherche en cours, Xia et son laboratoire a génétiquement modifié des souris de sorte que leurs corps ne pourraient pas produire ces sucres. Les chercheurs ont découvert que la couche muqueuse a disparu et que les souris ont développé une colite, une maladie inflammatoire du gros intestin.

En plus de la colite, ces souris ont également mis au point une forme de cancer du côlon (connu comme le cancer de la colite associée) comme elles prenaient de l'âge.

"Les cancers du posent un problème de santé important et sont les troisièmes cancers les plus fréquents chez les hommes et les femmes dans les États-Unis», a déclaré Xia. "Mais pour résoudre ce problème, il faut d'abord connaître la cause. Dans ce cas, nous pensons que nous avons trouvé une clé."

Selon Xia, cette découverte est importante pour deux raisons.

"Tout d'abord, ces résultats nous disent que ce mucus composé de sucres O-glycane est essentiel pour prévenir le développement de la colite et le cancer du colon", a déclaré Xia, titulaire de la Chaire Fondation Merrick en recherche biomédicale au OMRF. "Lorsque nous avons supprimé le sucre, la colite s'est développé. Cela fait qu'il est essentiel dans la prévention."

Deuxièmement, a déclaré Xia, lui et son équipe ont maintenant créé un modèle efficace pour aider les chercheurs à comprendre la maladie colorectal et de développer thérapies et tests.

"Pour étudier la colite et le cancer du côlon, les modèles expérimentaux ont été artificiels jusqu'à présent," dit-il. "En supprimant ce type de structures de sucre, les souris sont en train de former une colite spontanée et le cancer du côlon de la colite associée, ce qui est exactement la façon dont la maladie se produirait chez les humains."

Le laboratoire de Xia travaille actuellement sur le développement de thérapies pour réparer la couche de mucus blessé et réparer les sucres pour traiter la colite à prévenir le développement de tumeurs.

"Une fois que vous avez une tumeur, il peut souvent être trop tard», a dit Xia. "Notre découverte indique que si nous empêchons ou controlons la colite, nous allons probablement empêcher que la tumeur de se former. C'est important."

Les résultats de la maladie pertinente Xia illustrent à nouveau l'importance de la recherche «de base», a déclaré OMRF vice-président de la recherche Paul Kincade, Ph.D. "Les chercheurs devaient d'abord comprendre comment la couche muqueuse de protection est mis en place avant de pouvoir apprendre que les résultats dans la maladie. Xia et son équipe sont des experts reconnus dans ce domaine et une position unique pour faire ces découvertes."

Les sucres rapides responsables du cancer du ?

Avant d’en arriver à cette conclusion, des chercheurs du centre de recherche universitaire sur le cancer du Texas ont étudié les comportements de 1905 patients chez qui un cancer du poumon venait d’être diagnostiqué.

Pour tous ceux qui n’avaient jamais fumé et à moindre proportion chez les fumeurs, la consommation d’aliments à fort indice glycémique, autrement dit d’aliments sucrés comme les bonbons, les viennoiseries mais aussi le pain blanc pourrait avoir favorisé l’apparition de la maladie.

Pour être précis, la consommation d’aliment sucrés entraîne une augmentation de la glycémie sanguine et une surproduction d’insuline. Ces deux facteurs réunis déclenchent la libération d’une hormone que l’on appelle hormone IGFs et qui est soupçonnée d’être à l’origine de l’apparition des cellules cancéreuses du poumon.

Bien que les conclusions de cette étude n’aient pas encore pu être ni confirmées ni infirmées il est certain que le taux de sucre des aliments que nous consommons au quotidien est à surveiller au même titre que leur teneur en mauvaises graisses.

Qu’il influe ou non sur l’apparition du cancer du poumon, le sucre en trop grande quantité est mauvais pour le pancréas.  Il l’oblige en effet à augmenter de façon drastique la production d’insuline ce qui de façon certaine expose à divers problèmes de santé tels que le diabète ou l’obésité et donc possiblement le cancer du poumon.

Ainsi pour que le sucre reste un plaisir, faites en sorte que sa consommation soit exceptionnelle et au quotidien préférez lui les fruits qui permettent de garder le ligne plus facilement ou le chocolat, mais noir bien entendu.

Voir aussi : https://espoirs.forumactif.com/t2837-evitez-le-sucre

Ordinary sugar could become a contrast agent of the future for use in magnetic resonance tomography examinations of tumors. Malignant tumors show higher sugar consumption than surrounding tissue.

"If sugar replaces metal as a contrast agent in the body, it can also have a positive psychological effect and make patients calmer," says Linda Knutsson, senior lecturer at Lund University in Sweden.

A tumor's properties can be examined by injecting a small amount of sugar into it, and then measuring how much sugar the tumor consumes. The more sugar the tumor consumes, the more malignant it is.

Linda Knutsson is working with a team from Johns Hopkins University in the USA, which has developed a new imaging technique for magnetic resonance tomography. The collaboration has resulted in the new imaging technique being combined with the testing of natural sugar as a replacement for metal in contrast agents.

There is no similar clinical research in this area. It is the first time a non-synthetic contrast agent has been used in human magnetic resonance tomography examinations, and the results are promising. The uptake of sugar is higher in the tumor than in healthy tissue according to the results of tests carried out by Lund University and the Johns Hopkins team in the USA. The tests were carried out on three persons with a brain tumor and four healthy persons and published in the research journal Tomography in December last year. A more detailed study on a large group of patients is to commence soon in Lund.

"Metal-based contrast agents cost more than sugar-based agents. Accordingly, this could lead to a reduction in medical care costs," says Linda Knutsson.

A disadvantage is that sugar-based contrast agents cannot be used in examinations of diabetes patients.

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Le sucre ordinaire pourrait devenir un agent de contraste de l'avenir pour une utilisation dans la tomographie par résonance magnétique examens de tumeurs. Les tumeurs malignes montrent la consommation de sucre plus élevé que les tissus environnants.

"Si le sucre remplace le métal comme un agent de contraste dans le corps, il peut aussi avoir un effet psychologique positif et rendre les patients plus calme», dit Linda Knutsson, maître de conférences à l'Université de Lund en Suède.

Les propriétés d'une tumeur peuvent être examinés par l'injection d'une petite quantité de sucre en elle, puis en mesurant la quantité de sucre la tumeur consomme. Le plus de sucre la tumeur consomme, plus il est malin.

Linda Knutsson travaille avec une équipe de l'Université Johns Hopkins aux Etats-Unis, qui a mis au point une nouvelle technique d'imagerie pour la tomographie par résonance magnétique. La collaboration a abouti à la nouvelle technique d'imagerie étant associé à l'analyse du sucre naturel en tant que remplacement pour le métal dans les agents de contraste.

Il n'y a pas de recherche clinique similaire dans ce domaine. Elle est la première fois un agent de contraste non synthétique a été utilisé lors des examens de tomographie à résonance magnétique de l'homme, et les résultats sont prometteurs. L'absorption de sucre est plus élevée dans la tumeur que dans les tissus sains, selon les résultats des tests effectués par l'Université de Lund et l'équipe de Johns Hopkins aux Etats-Unis. Les tests ont été réalisés sur trois personnes avec une tumeur au cerveau et de quatre personnes en bonne santé et publiés dans la revue de recherche Tomographie en Décembre l'année dernière. Une étude plus détaillée sur un grand groupe de patients est de commencer dès à Lund.

"Agents de contraste à base de métal coûtent plus cher que les agents à base de sucre. En conséquence, cela pourrait conduire à une réduction des coûts des soins médicaux», explique Linda Knutsson.

Un inconvénient est que les agents de contraste à base de sucre ne peuvent pas être utilisés dans des examens de patients diabétiques.

The mesenchymal state in cancer is usually associated with poor prognosis due to the metastatic predisposition and the hyper-activated metabolism. Exploiting cell glucose metabolism we propose a new method to detect mesenchymal-like cancer cells. We demonstrate that the uptake of glucose-coated magnetic nanoparticles (MNPs) by mesenchymal-like cells remains constant when the glucose in the medium is increased from low (5.5 mM) to high (25 mM) concentration, while the MNPs uptake by epithelial-like cells is significantly reduced. These findings reveal that the glucose-shell of MNPs plays a major role in recognition of cells with high-metabolic activity. By selectively blocking the glucose transporter 1 channels we showed its involvement in the internalization process of glucose-coated MNPs. Our results suggest that glucose-coated MNPs can be used for metabolic-based assays aimed at detecting cancer cells and that can be used to selectively target cancer cells taking advantage, for instance, of the magnetic-thermotherapy.

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L'état mésenchymateux dans le cancer est généralement associée à un mauvais pronostic en raison de la prédisposition métastatique et de l'hyper-activité du métabolisme. Exploitant le métabolisme du glucose cellulaire nous proposons une nouvelle méthode pour détecter les cellules cancéreuses mésenchymateuses. Nous démontrons que l'absorption des nanoparticules magnétiques revêtues de glucose (MNP) par les cellules mésenchymateuses, comme reste constant lorsque le taux de glucose dans le milieu est passé de la concentrrtion basse (5,5 mM) à la concentration élevé (25 mM), alors que l'absorption MNP par des cellules de genre épithéliales est considérablement réduite. Ces résultats révèlent que l'enveloppe de glucose de MNP joue un rôle majeur dans la reconnaissance des cellules avec une forte activité métabolique. En bloquant sélectivement la voie des transporteurs de glucose 1, nous avons montré son implication dans le processus d'internalisation des MNP enduit de glucose. Nos résultats suggèrent que les MNP revêtus de glucose peuvent être utilisés pour des essais à base métaboliques, visant à détecter des cellules cancéreuses et qui peuvent être utilisées pour cibler sélectivement les cellules cancéreuses en profitant, par exemple, de la thermothérapie magnétique.

Une découverte sur une molécule capable de dégrader le glucose dans le corps humain vient d'être fait. Cette découverte réjouira plus les diabétiques sans doute mais dans l'entrevue donnée à la radio, celui qui a fait la découverte pense qu'à long terme, cette molécule (G3PP) pourrait aider aussi contre le cancer:


Une équipe de chercheurs du Centre de recherche du CHUM (CRCHUM) a découvert une enzyme qui pourrait contribuer à la lutte contre le diabète.

Le glycérol-3-phosphate-phosphatase (G3PP), dont on ignorait l'existence dans les cellules des mammifères, a pour rôle d'éliminer les effets liés à un excès de sucre.

Les travaux des chercheurs, dirigés par Marc Prentki et Murthy Madiraju, du CRCHUM, ont démontré que cette enzyme régule l'utilisation du glucose et des lipides dans les organes.

« Nous avons constaté que la G3PP peut dégrader une grande partie de ce glycérol-3-phosphate en excès et le détourner de la cellule, de sorte que les cellules bêta pancréatiques productrices d'insuline et les divers organes sont protégés des effets toxiques d'un niveau élevé de glucose », a expliqué Marc Prentki, professeur à l'Université de Montréal.

À partir de cette découverte, les chercheurs veulent créer « de petites molécules capables d'activer l'enzyme G3PP ». La réussite de l'expérience, qui devra être testée sur des animaux, ouvrira la porte au développement de nouveaux traitements pour les personnes qui souffrent de diabète ou d'obésité.


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Une pilule qui marcherait pour diminuer le sucre serait capable de diminuer la prolifération des cellules cancéreuses en les affamant.

http://www.985fm.ca/lecteur/audio/udm-decouverte-d-une-enzyme-prometteuse-pour-trai-302493.mp3

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New research from scientists at Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (SBP) suggests that a rare sugar found in seaweed, mushrooms, seeds and other foods may be able to help treat skin cancer. The sugar, called L-fucose, has previously been linked to a number of pathological conditions including inflammation and certain cancers. The current study, published in Science Signaling, is the first to associate L-fucose with melanoma, the most dangerous form of skin cancer.

"Our findings offer new, unprecedented detail into the sugar's role in cancer," said Ze'ev Ronai, Ph.D., senior author and scientific director of SBP's La Jolla campus. "We found that by tampering with L-fucose metabolism, we could inhibit melanoma tumor metastasis. Not only were the tumors affected but also their microenvironment -- the cells surrounding the tumor that play a critical role in sustaining the cancer -- making the discovery even more impactful."

Sugars, such as glucose and sucrose, come from many different sources and are used by the body in unique ways. Some sugars, including L-fucose, provide crucial tags on cell-surface proteins that signal inflammation and help direct cell migration. Previous research has shown that changes in the amount of L-fucose on cells are associated with breast and stomach cancers.

The study started with a broader investigation of activating transcription factor 2 (ATF2), a protein that controls the expression of many other proteins and that has been implicated in the development of melanoma and other cancers. Ronai's group has been studying ATF2 for more than 20 years.

"To our surprise, one of the genes found to be regulated by ATF2 was fucokinase (FUK), which controls the ability of cells to process the dietary sugar, L-fucose, into a form that is useable for the modification (fucosylation) of proteins, many of which are on the cell surface, said Ronai." "In human samples, we found reduced fucosylation in metastatic melanomas and a better prognosis for primary melanomas with increased fucosylation. We suspect that the absence of L-fucose on melanoma cells makes them less sticky and more mobile in the body, making them more likely to metastasize," Ronai explained.

Importantly, in mice with melanoma, the researchers were able to increase fucosylation either by adding the sugar to their drinking water or by genetic manipulation. Both methods inhibited the growth and metastasis of the tumors.

"Many patients develop resistance to current melanoma drugs. If we can add something like L-fucose to enhance these therapies, that's very exciting, and it's something we're actively looking into," said lead author Eric Lau, Ph.D., who is extending studies on the role of L-fucose in melanoma at the H. Lee Moffitt Cancer Center in Tampa, Florida,

"The dietary result was especially gratifying, because it suggests that modifying fucosylation could be achieved by the simple addition of L-fucose to drinking water.

"Our results further suggest that the addition of dietary sugar may help fight melanoma by boosting numbers of helpful immune cells. We are continuing our exploration of how fucosylation and other sugar coatings affect the immune system and impact cancer," added Ronai.

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Une nouvelle étude de scientifiques de Sanford Burnham Medical Discovery Institute Prebys (SBP) suggère que un sucre rare trouvé dans les algues, les champignons, les graines et autres aliments peut être en mesure d'aider le cancer de la . Le sucre, appelé L-fucose, a déjà été associée à un certain nombre d'états pathologiques, y compris l'inflammation et de certains cancers. La présente étude, publiée dans Science Signaling, est le premier à associer le L-fucose avec un mélanome, la forme la plus dangereuse de cancer de la peau.

"Nos résultats offrent de nouveaux détails sans précédent dans le rôle du sucre dans le cancer", a déclaré Ze'ev Ronai, Ph.D., auteur principal et directeur scientifique de La Jolla le campus de SBP. "Nous avons constaté que par des manipulations avec le métabolisme du L-fucose, nous pourrions inhiber les métastases de la tumeur du mélanome non seulement les tumeurs touchées mais aussi leur microenvironnement -. Les cellules entourant la tumeur qui jouent un rôle essentiel dans le maintien du cancer - faisant la découverte encore plus d'impact ".

Les sucres tels que le glucose et le saccharose, proviennent de différentes sources et sont utilisés par le corps de façon unique. Certains sucres, y compris le L-fucose, fournissent des balises cruciales sur les protéines de surface cellulaire qui signalent l'inflammation et aident la migration cellulaire directe. Des recherches antérieures ont montré que les changements dans la quantité de L-fucose sur les cellules sont associées à des cancers du et de l'estomac .

L'étude a débuté par une investigation plus large de l'activation du facteur de transcription 2 (ATF2), une protéine qui contrôle l'expression de nombreuses autres protéines et qui a été impliquée dans le développement d'un mélanome et d'autres cancers. Le groupe de Ronai a étudié ATF2 depuis plus de 20 ans.

"A notre grande surprise, l'un des gènes réglementées par ATF2 a été fucokinase (FUK), qui contrôle la capacité des cellules à traiter le sucre alimentaire, le L-fucose, dans une forme qui est utilisable pour la modification (fucosylation) des protéines, beaucoup sont sur la surface de la cellule, dit Ronai ». "Dans les échantillons humains, nous avons trouvé que la fucosylation réduite dans les mélanomes métastatiques et un meilleur pronostic pour les mélanomes primaires avec une augmentation de la fucosylation. Nous soupçonnons que l'absence de L-fucose sur les cellules de mélanome les rendent moins collantes et plus mobile dans le corps, ce qui les rend plus susceptibles à métastaser", explique Ronai.

Surtout, chez des souris atteintes de mélanome, les chercheurs ont été en mesure d'augmenter la fucosylation soit en ajoutant le sucre à leur eau de boisson ou par manipulation génétique. Les deux méthodes ont inhibé la croissance et la métastase des tumeurs.

"Beaucoup de patients développent une résistance aux médicaments de mélanome actuelles. Si nous pouvons ajouter quelque chose comme le L-fucose pour améliorer ces thérapies, ce qui est très excitant, et il ya quelque chose que nous cherchons activement dans", a déclaré l'auteur principal Eric Lau, Ph.D., qui étend études sur le rôle de la L-fucose dans le mélanome au Lee Moffitt Cancer Center H. Tampa, en Floride,

"Le résultat alimentaire était particulièrement gratifiant, car elle suggère que la modification de la fucosylation pourrait être atteint par la simple addition de L-fucose à l'eau potable.

"Nos résultats suggèrent en outre que l'ajout de sucre alimentaire peut aider à lutter contre le mélanome en augmentant le nombre de cellules immunitaires utiles. Nous continuons notre exploration de la façon dont fucosylation et autres revêtements de sucre affectent le système immunitaire et le cancer de l'impact", a ajouté Ronai.

A team from the University of York has published research unveiling the 3-D structure of human heparanase, a sugar-degrading enzyme which has received significant attention as a key target in anti-cancer treatments.

Though naturally regulated in a healthy organism, heparanase is an enzyme which is produced in excessive quantities in a cancer situation. The sugar-degrading activity of this excess heparanase leads to exaggerated degradation of the sugars in the extracellular 'matrix' (the molecules surrounding cells), making it easier for cancer cells to proliferate.

This is one of many biological processes involved in tumour cell metastasis -- the spread of cancer from one organ to another -- but its importance as a therapeutic target has led to the development of a number of anti-heparanase compounds, which are now at advanced clinical trial stage.

The knowledge of the 3-D structure of this enzyme identified by the team from the Structural Biology Laboratory (YSBL) in the Department of Chemistry at York, will boost work on understanding and targeting heparanase worldwide. The study, which was supported by the European Research Council and the Medical Research Council, is published in Nature Structural and Molecular Biology.

Knowledge of the structure will enable a more rational approach to drug design. It will improve scientists' ability to predict and design chemicals that will bind to heparanase to obtain more specific and effective anti-heparanase compounds.

Professor Gideon Davies, one of the authors of the study, said: "The 3-D structure of human heparanase will allow the design and application of novel therapeutic agents based upon the intimate details of its structure. All groups worldwide will now be able to benefit from understanding of its 3-D shape and interaction with sugars."


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Une équipe de l'Université de York a publié des recherches dévoilant la structure 3-D de l'héparanase humaine, une enzyme dégradante du sucre qui a reçu beaucoup d'attention comme un objectif clé dans les traitements anti-cancéreux.

Bien naturellement régulée dans un organisme en bonne santé, l'héparanase est une enzyme qui est produite en quantités excessives dans une situation de cancer. L'activité de sucre dégradants de cet excès héparanase conduit à la dégradation exagérée des sucres dans la «matrice» extracellulaire (les molécules cellules environnantes), ce qui rend plus facile pour les cellules cancéreuses la prolifération.

Ceci est l'un des nombreux processus biologiques impliqués dans la métastase des cellules tumorales - la propagation du cancer d'un organe à un autre - mais son importance en tant que cible thérapeutique a conduit à l'élaboration d'un certain nombre de composés anti-héparanase, qui sont maintenant avancés au stade de l'essai clinique.

La connaissance de la structure 3-D de cette enzyme identifiée par l'équipe du Laboratoire de Biologie Structurale (YSBL) dans le département de chimie de York, va stimuler les travaux sur la compréhension et le ciblage de l'héparanase dans le monde entier. L'étude, qui a été soutenue par le Conseil européen de la recherche et le Medical Research Council, est publié dans la revue Nature Structural and Molecular Biology.

La connaissance de la structure permettra une approche plus rationnelle pour la conception de médicaments. Il permettra d'améliorer la capacité des scientifiques à prédire et de conception des produits chimiques qui se lieront à héparanase pour obtenir des composés anti-héparanase plus spécifiques et efficaces.

Le Professeur Gideon Davies, l'un des auteurs de l'étude, a déclaré: "La structure 3-D de l'héparanase humaine permettra la conception et l'application de nouveaux agents thérapeutiques basés sur les détails intimes de sa structure Tous les groupes du monde entier pourront maintenant pouvoir bénéficier de la compréhension de sa forme 3-D et de son interaction avec les sucres ".

Des chercheurs disent qu'ils mettent sous patente une façon de guérir le cancer impliquant seulement du sucre et une chaine d'acide graisseuse.

Les chercheurs de Johns Hopkins mettent en garde tout de fois que leur molécule "double punch" décrite dans le numéro de décembre du journal de Chimie et Biologie n'a pas encore été testé sur les animaux et les humains.

Mais ils croient quand même que cela représente une prometteuse nouvelle stratégie pour combattre le cancer et ils ont déjà rempli les documents pour protéger leurs découvertes.


"Pendant longtemps, les chercheurs sur le cancer n'ont pas porté attention à l'usage du sucre pour combattre le cancer" ont-ils dit " Mais nous avons découvert que lorsqu'on met ensemble le bon sucre avec le bon partenaire chimique, cela peut se révéler puissant contre le cancer.

Sampathkumar et ses collègues ont bâti sur des découvertes veilles de 20 ans au sujet du chaine courte d'acide graisseuse appelé butyrate peut ralenti la progression des cellules cancéreuses. En 1980, les chercheurs avaient découvert que le butyrate, qui se forme naturellement à de haut niveaux dans le système digestif par une bactérie symbiotique qui digère les fibres peut restaurer les fonctions normales de la cellule.

Les efforts pour utiliser le butyrate ailleurs dans le corps pour en faire un médicament contre les tumeurs avaient été mis en échec par la grande quantité du produit nécessaire agir efficacement et les scientifiques essayaient de rendre le butyrate plus puissant en lui joignant d'autres molécules.

Les résultats avaient été décevants puisque la plupart des composés ajoutés au butyrate pour améliorer la livraison aux cellules cancéreuses produisaient des effets secondaires dangereux.

Dans les essais les plus infructueux, pour éviter les effets secondaires, les chercheurs avaient utilisé des molécules de sucre comme du glucose pour transporter le butyrate dans les cellules.

"Nous avons pensé qu'ils n'avaient pas choisi la bonne molécule" a dit Kevin J. Yarema, un assistant professeur d'ingénierie biomédical qui supervisait le projet. "notre idée était de choisir un sucre qui ajouterait un effet anti-cancer et non seulement un moyen de transport.

Les chercheurs ont trouvé un sucre appelé N-acétyl-D-mannosamine ou le ManNac et ont créé une molécule avec le butyrate.

La molécule hybride a pénétré à la surface de la cellule et digéré par les enzymes à l'intérieur.

Une fois à l'intérieur de la cellule, le ManNac est converti en un autre sucre connu comme l'Acide sialique qui joue un rôle clé dans la biologie du cancer, pendant ce temps le butyrate orchestre l'expression des gènes responsable d'arrêter la croissance incontrôlée des cellules cancéreuses.

Même si l'étude du processus exacte est encore dans ses premiers stages, les chercheurs croient que les composés chimiques une fois séparés travaillent ensemble pour augmenter la puissance du butyrate contre le cancer.

La double attaque initie le suicide cellulaire dans les cellules cancéreuses

Pour trouver si le butyrate-MAnNac seul pourrait produire des résultats positifs, les chercheurs ont testé 3 autres combinaisons sucre-butyrate et une combinaison sel-butyrate sans sucre ajouté.

Les 4 formules ont été ajouté à des cellules cancéreuses dans des éprouvette en laboratoireé

Après 3 ou 5 jours, le développement du cancer avait ralenti dans toutes les éprouvette.

Après 15 jours, la croissance du cancer était reparti dans les éprouvette avec les 4 composés, mais dans les exemples traités avec le butyrate-ManNac toutes les cellules cancéreuses étaient mortes.

Les chercheurs ont aussi testé les composé séparément mais l'apoptose ne s'est pas réalisé à ce moment-là.

Une fois les composants à l'intérieur, les chercheurs croient que les 2 partenaires aident les enzymes à remettre les molécules de sucre à la bonne place en corrigeant l'aberration des gènes.