Taurina: Substância Presente em Energéticos Pode Alimentar o Câncer

Pesquisadores descobriram que um nutriente natural do corpo chamado taurina, normalmente visto como benéfico, pode na verdade ajudar o crescimento de certos tipos agressivos de leucemia. Em testes com células humanas e camundongos, bloquear a produção ou o uso da taurina fez com que as células cancerosas parassem de crescer. Esse achado mostra que o ambiente ao redor do tumor pode alimentar o câncer e abre caminho para novos tratamentos que interrompam essa “comunicação” entre as células.

O câncer, especialmente os que afetam o sangue e a medula óssea, como certos tipos de leucemia, não cresce de forma isolada. Ele se desenvolve dentro de um ambiente muito específico, chamado de microambiente tumoral. 

Esse microambiente é formado por várias células vizinhas e substâncias químicas que interagem constantemente com as células cancerosas, ajudando ou dificultando seu crescimento. Compreender como essas interações acontecem é fundamental para encontrar novas formas de tratamento.

Neste estudo, os pesquisadores queriam entender como o microambiente da medula óssea contribui para o crescimento e resistência de células-tronco da leucemia, conhecidas como LSCs. Essas células são particularmente difíceis de eliminar com os tratamentos atuais. 

Os cientistas focaram em dois tipos agressivos de leucemia: a leucemia mieloide aguda (LMA) e a leucemia mieloide crônica em fase de crise blástica (LMCb), ambas difíceis de tratar e com alto risco de recaída.

Para investigar isso, os pesquisadores usaram uma técnica chamada scRNA-seq, que permite analisar quais genes estão ativos em cada célula individualmente.

Com essa ferramenta, eles mapearam milhares de células da medula óssea, tanto saudáveis quanto afetadas por leucemia, e observaram como elas mudam ao longo do tempo à medida que a doença progride. Isso ajudou a entender como as células do entorno se comportam e influenciam as células do câncer.

O foco principal foi identificar sinais químicos presentes no microambiente que "conversam" com receptores nas células de leucemia. Esses receptores ficam na superfície das células e funcionam como antenas. 

Se uma célula do entorno envia uma substância e a célula cancerosa tem o receptor para recebê-la, essa interação pode favorecer o crescimento do tumor. Ao estudar esses sinais, os pesquisadores buscavam descobrir quais poderiam ser alvos eficazes para tratamento.

Para confirmar a importância desses sinais, os cientistas usaram a ferramenta genética CRISPR para desligar genes específicos em modelos de camundongos. Isso ajudou a ver se o bloqueio dessas interações realmente prejudicava o crescimento da leucemia. 

Uma das descobertas mais surpreendentes foi o envolvimento da taurina, uma substância encontrada naturalmente no corpo e até em bebidas energéticas, no estímulo ao crescimento das células de leucemia.

A taurina se conecta a um receptor específico chamado TAUT, que é altamente presente nas células da leucemia. Normalmente, a taurina é considerada benéfica, pois pode proteger o cérebro e o coração. No entanto, neste contexto, ela parecia alimentar o crescimento do câncer. 

O estudo mostrou que células da medula óssea, especialmente as ligadas ao osso, produzem taurina, e essa produção aumenta à medida que a leucemia avança.

Para confirmar o papel da taurina, os pesquisadores bloquearam sua produção nas células da medula e também impediram que as células cancerosas usassem o receptor TAUT.

Como resultado, o crescimento das células de leucemia foi significativamente reduzido. Isso mostra que a taurina, nesse ambiente, pode ter um efeito contrário ao esperado e pode ser um novo alvo terapêutico.

Além disso, os cientistas usaram uma combinação de técnicas chamadas de “análises ômicas”, que estudam todas as moléculas envolvidas nas funções celulares, para entender melhor como a taurina influencia a leucemia. 

Essa imagem mostra células analisadas por imunofluorescência para investigar como a taurina influencia a localização da proteína mTOR em diferentes condições genéticas. As imagens são divididas em duas linhas: a superior mostra as células sem taurina (–Taurine), e a inferior mostra as mesmas condições experimentais com suplementação de taurina (+Taurine). As colunas representam diferentes combinações de manipulações genéticas: WT + vector: células do tipo selvagem (sem mutações genéticas) com um vetor de controle. WT + RAGA: células do tipo selvagem com superexpressão da proteína RAGA. KO + vector: células com deleção (knockout, KO) de RAGA, com vetor de controle. KO + RAGA: células knockout com reposição da proteína RAGA. As cores indicam a presença de proteínas específicas nas células: Verde (mTOR): mostra a localização da proteína mTOR, um importante sensor metabólico que regula o crescimento celular e resposta a nutrientes. Roxo (LAMP1): marcador de lisossomos, organelas responsáveis pela digestão celular. A colocalização entre mTOR e LAMP1 indica que o mTOR está associado aos lisossomos, local onde é ativado. Azul (DAPI): marca o núcleo celular, permitindo visualizar a posição do núcleo em relação às outras estruturas. As setas brancas apontam regiões onde mTOR (verde) está colocalizado com LAMP1 (roxo), sugerindo ativação de mTOR nos lisossomos. Isso é particularmente evidente em células WT com RAGA, tanto com quanto sem taurina, e menos evidente em células KO, mostrando que a presença de RAGA e taurina influencia a ativação e localização de mTOR. Essa figura apoia a ideia de que a taurina pode modular a sinalização celular por meio do eixo RAGA–mTOR, o que pode ser importante para entender como certos nutrientes e seus transportadores afetam o crescimento de células cancerígenas.

Essas abordagens incluíram o estudo dos genes ativos, das proteínas produzidas e das reações químicas ocorrendo nas células. Essa visão completa revelou como a taurina pode alterar o funcionamento interno das células cancerosas.

Em resumo, este estudo identificou um novo caminho de comunicação entre as células do microambiente da medula óssea e as células de leucemia, com a taurina desempenhando um papel importante.

Essa descoberta abre portas para o desenvolvimento de novos tratamentos que bloqueiem essa interação e ajudem a conter o avanço de leucemias agressivas, especialmente aquelas que são resistentes aos medicamentos atuais.

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Taurine from tumour niche drives glycolysis to promote leukaemogenesis

Sonali Sharma, Benjamin J. Rodems, Cameron D. Baker, Christina M. Kaszuba, Edgardo I. Franco, Bradley R. Smith, Takashi Ito, Kyle Swovick, Kevin Welle, Yi Zhang, Philip Rock, Francisco A. Chaves, Sina Ghaemmaghami, Laura M. Calvi, Archan Ganguly, W. Richard Burack, Michael W. Becker, Jane L. Liesveld, Paul S. Brookes, Joshua C. Munger, Craig T. Jordan, John M. Ashton, and Jeevisha Bajaj

Nature. 14 May 2025

DOI: 10.1038/s41586-025-09018-7

Abstract:

Signals from the microenvironment are known to be critical for development, stem cell self-renewal and oncogenic progression. Although some niche-driven signals that promote cancer progression have been identified1,2,3,4,5, concerted efforts to map disease-relevant microenvironmental ligands of cancer stem cell receptors have been lacking. Here, we use temporal single-cell RNA-sequencing (scRNA-seq) to identify molecular cues from the bone marrow stromal niche that engage leukaemia stem-enriched cells (LSCs) during oncogenic progression. We integrate these data with our human LSC RNA-seq and in vivo CRISPR screen of LSC dependencies6 to identify LSC–niche interactions that are essential for leukaemogenesis. These analyses identify the taurine–taurine transporter (TAUT) axis as a critical dependency of aggressive myeloid leukaemias. We find that cysteine dioxygenase type 1 (CDO1)-driven taurine biosynthesis is restricted to osteolineage cells, and increases during myeloid disease progression. Blocking CDO1 expression in osteolineage cells impairs LSC growth and improves survival outcomes. Using TAUT genetic loss-of-function mouse models and patient-derived acute myeloid leukaemia (AML) cells, we show that TAUT inhibition significantly impairs in vivo myeloid leukaemia progression. Consistent with elevated TAUT expression in venetoclax-resistant AML, TAUT inhibition synergizes with venetoclax to block the growth of primary human AML cells. Mechanistically, our multiomic approaches indicate that the loss of taurine uptake inhibits RAG-GTP dependent mTOR activation and downstream glycolysis. Collectively, our work establishes the temporal landscape of stromal signals during leukaemia progression and identifies taurine as a key regulator of myeloid malignancies.