Raziskovalci so odkrili nov način za odmiranje rakavih celic med kemoterapijo

Kemoterapija uničuje rakave celice. Toda način, kako te celice umrejo, se zdi drugačen od prejšnjih razumevanj. Raziskovalci nizozemskega inštituta za raka, ki jih vodi Thein Brummelkamp, so odkrili popolnoma nov način odmiranja rakavih celic: zaradi gena Schlafen11.

»To je zelo nepričakovano odkritje. Bolnike z rakom že skoraj stoletje zdravijo s kemoterapijo, vendar te poti do celične smrti še nikoli niso opazili. In kdaj se to zgodi pri bolnikih, je treba nadalje raziskati. To odkritje lahko na koncu vpliva na zdravljenje bolnikov z rakom." Svoje rezultate so objavili v Science.

Mnoga zdravljenja raka poškodujejo DNK celic. Po preveliki nepopravljivi poškodbi lahko celice same odmrejo. Šolska biologija nas uči, da nadzor nad tem procesom prevzame protein p53. P53 posreduje pri popravljanju poškodovane DNK, vendar sproži celični samomor, ko poškodba postane prehuda. To preprečuje nenadzorovano delitev celic in nastanek raka.

Presenečenje: vprašanje brez odgovora

Sliši se kot zanesljiv sistem, vendar je resničnost bolj zapletena. "Pri več kot polovici tumorjev p53 ne deluje več," pravi Brummelkamp. "Glavni igralec p53 tu ne igra nobene vloge. Zakaj torej rakave celice brez p53 še vedno umrejo, ko poškodujete njihovo DNK s kemoterapijo ali obsevanjem? Na moje presenečenje se je izkazalo, da je to vprašanje brez odgovora."

Njegova raziskovalna skupina je nato skupaj s skupino kolega Revuena Agamija odkrila prej neznan način, na katerega celice odmrejo po poškodbi DNK. V laboratoriju so v celice vbrizgali kemoterapijo, v kateri so skrbno spremenili DNK. Brummelkamp pravi: "Iskali smo genetsko spremembo, ki bi celicam omogočila preživetje kemoterapije. Naša skupina ima veliko izkušenj s selektivnim izklapljanjem genov, kar bi lahko v celoti uporabili tukaj."

Nov glavni igralec v celični smrti Z izločitvijo genov je raziskovalna skupina odkrila novo pot do celične smrti, ki jo vodi gen Schlafen11 (SLFN11). Glavni raziskovalec Nicholas Boon je dejal: "Ko je DNK poškodovana, SLFN11 izklopi celične beljakovinske tovarne: ribosome. To povzroči ogromen stres v teh celicah, kar vodi v njihovo smrt. Nova pot, ki smo jo odkrili, popolnoma obide p53."

Gen SLFN11 ni nov v raziskavah raka. Pogosto je neaktiven pri tumorjih bolnikov, ki se ne odzovejo na kemoterapijo, pravi Brummelkamp. "Zdaj lahko razložimo to povezavo. Ko celicam manjka SLFN11, ne umrejo na ta način kot odgovor na poškodbo DNK. Celice bodo preživele in rak se bo nadaljeval."

Vpliv na zdravljenje raka

"To odkritje odpira številna nova raziskovalna vprašanja, kar je običajno v temeljnih raziskavah," pravi Brummelkamp.

"Naše odkritje smo pokazali na rakavih celicah, vzgojenih v laboratoriju, vendar ostaja veliko pomembnih vprašanj: kje in kdaj se ta pot pojavi pri bolnikih? Kako to vpliva na imunoterapijo ali kemoterapijo? Ali vpliva na stranske učinke zdravljenja raka? Če bo ta oblika celične smrti pomembna tudi za bolnike, bo to odkritje imelo posledice za zdravljenje raka. To so pomembna vprašanja za nadaljnje študije."

Izklapljanje genov, enega za drugim Ljudje imamo na tisoče genov, od katerih imajo mnogi funkcije, ki jih ne razumemo. Za določitev vloge naših genov je raziskovalec Brummelkamp razvil metodo z uporabo haploidnih celic. Te celice vsebujejo samo eno kopijo vsakega gena, za razliko od običajnih celic v našem telesu, ki vsebujejo dve kopiji. Ravnanje z dvema kopijama je pri genetskih poskusih lahko težavno, ker se spremembe (mutacije) pogosto pojavijo samo v eni od njiju. Zaradi tega je težko opazovati učinke teh mutacij.

Skupaj z drugimi raziskovalci je Brummelkamp s to vsestransko metodo več let odkrival procese, ki so ključni za bolezni. Na primer, njegova skupina je nedavno odkrila, da lahko celice proizvajajo lipide na drugačen način, kot je bilo znano prej.

Odkrili so, kako določenim virusom, vključno s smrtonosnim virusom ebole, uspe vstopiti v človeške celice. Poglobili so se v odpornost rakavih celic na določene terapije in identificirali beljakovine, ki delujejo kot zavore na imunski sistem, kar ima posledice za imunoterapijo raka.

V zadnjih letih je njegova ekipa odkrila dva encima, ki sta bila štiri desetletja neznana in sta bila ključna za delovanje mišic in razvoj možganov.