La sarcosina, o N-metil-glicina, è un amminoacido che si forma come intermedio nel metabolismo della colina nei reni e nel fegato. Si forma dalla metilazione della glicina utilizzando la S-adenosilmetionina e l'enzima N-metiltransferasi.
Il cancro alla prostata è la crescita incontrollata di cellule nella prostata, una ghiandola del sistema riproduttivo maschile sotto la vescica. La crescita anomala del tessuto prostatico viene solitamente rilevata tramite test di screening, in genere esami del sangue che controllano i livelli di antigene specifico della prostata-.
Eventi molecolari multipli e complessi caratterizzano lo sviluppo e la progressione del cancro1,2. Decifrare le reti molecolari che distinguono la malattia confinata all'organo- dalla malattia metastatica può portare all'identificazione di biomarcatori critici per l'invasione del cancro e l'aggressività della malattia. Sebbene l’espressione genica e proteica sia stata ampiamente profilata nei tumori umani, si sa poco sulle alterazioni metabolomiche globali che caratterizzano la progressione neoplastica. Utilizzando una combinazione di spettrometria di massa basata su-liquidi-e-gas{8}}cromatografia-ad alta produttività, abbiamo profilato più di 1.126 metaboliti in 262 campioni clinici correlati al cancro alla prostata (42 tessuti e 110 ciascuno di urina e plasma). Questi profili metabolomici imparziali sono stati in grado di distinguere la prostata benigna, il cancro alla prostata clinicamente localizzato e la malattia metastatica.
La sarcosina, un derivato N-metilico dell'amminoacido glicina, è stata identificata come un metabolita differenziale che aumenta notevolmente durante la progressione del cancro alla prostata verso la metastasi e può essere rilevata in modo non-invasivo nelle urine. I livelli di sarcosina erano aumentati anche nelle linee cellulari invasive di cancro alla prostata rispetto alle cellule epiteliali prostatiche benigne. L'abbattimento della glicina-N-metiltransferasi, l'enzima che genera la sarcosina dalla glicina, ha attenuato l'invasione del cancro alla prostata. L'aggiunta di sarcosina esogena o l'abbattimento dell'enzima che porta alla degradazione della sarcosina, la sarcosina deidrogenasi, ha indotto un fenotipo invasivo nelle cellule epiteliali benigne della prostata. Il recettore degli androgeni e il prodotto della fusione del gene ERG regolano in modo coordinato i componenti della via della sarcosina. Qui, delineando le alterazioni metabolomiche della progressione del cancro alla prostata, riveliamo la sarcosina come un intermediario metabolico potenzialmente importante dell’invasione e dell’aggressività delle cellule tumorali.