תאים רבים, ובמיוחד תאי סרטן, מפתחים תלות חזקה בחומצת האמינו גלוטמין, המספקת רכיבים חיוניים לבניית חלבונים ו-DNA. תופעה זו מכונה "glutamine addiction" (התמכרות לגלוטמין), ולמרות שהיא נחשבת לנקודת תורפה ולנקודה בה טיפולים נגד סרטן עשויים לסייע, גידולים רבים מצליחים לעקוף אותה ולמצוא דרך להסתדר ללא גלוטמין. המחקר הנוכחי התמקד בדרך שבה תאים מצליחים להמשיך להתחלק גם כשגלוטמין נמצא בחסר, וגילה כי הוא מבצע זאת באמצעות מולקולות עשירות פחמן ובעיקר פירובט.
המחקר, שפורסם בכתב העת Molecular Cell, נערך בהובלת פרופ' אלכסיס ג'ורדיאן, פרופסור חבר במחלקה לאימונוביולוגיה בפקולטה לביולוגיה ולרפואה באוניברסיטת לוסאן. הצוות גילה שהתהליך תלוי באנזים מיטוכונדריאלי בשם "פירובט קרבוקסילאז", הזקוק לוויטמין B7 (ביוטין) כדי לתפקד. בהיעדר B7, האנזים מפסיק לפעול וגדילת התא נעצרת. הביוטין משמש למעשה כ"רישיון מטבולי" המאפשר לפירובט להזין את מערכת האנרגיה התאית ולפצות על המחסור בגלוטמין.
המחקר חשף גם תפקיד חדש לגן מפתח הקשור בתהליך זה בשם FBXW7, הקשור לעיתים קרובות לסרטן. "כאשר FBXW7 עובר מוטציה – מצב שכיח בסוגי סרטן מסוימים – הפירובט קרבוקסילאז נעלם חלקית והפירובט כבר לא יכול לפעול ביעילות, ובכך, התאים הופכים תלויים בגלוטמין", מסבירים עורכי המחקר. החוקרים הראו שמוטציות ספציפיות ב-FBXW7 שזוהו אצל חולים יכולות לעורר ישירות את התלות המוגברת בגלוטמין. לדברי החוקרים, הממצאים עשויים להסביר מדוע טיפולים שמטרתם לחסום גלוטמין אינם תמיד מצליחים: תאי הסרטן עוברים למסלולים מטבוליים חלופיים. מחקר זה פותח דרכים חדשות להבנה טובה יותר של הפגיעויות המטבוליות של סרטן ולתכנון אסטרטגיות טיפוליות חדשניות באמצעות מיקוד במספר מסלולים בו זמנית.
