Syöpä: Solun aineenvaihdunnan käyttö itsepintaisia kasvaimia vastaan
Parempi ymmärtäminen aineenvaihdunnasta syöpäsoluissa, jotka kiertävät lääkkeitä, voi parantaa syöpähoitoja Ohionin Cincinnatin yliopiston uuden tutkimuksen mukaan.
Joitakin kasvaimia on vaikea hoitaa, koska vaikka aluksi ne reagoivat syöpälääkkeisiin, jotkut solut pystyvät selviytymään ja kylvämään uusia kasvaimia.
Elossa olevat solut tekevät tämän lisäämällä "itse syömistä", jonka avulla ne eliminoivat jätteet, poistavat vialliset komponentit ja taudinaiheuttajat ja kierrättävät välttämättömät molekyylirakenteet.
Autofagiana tunnettu prosessi toimittaa jätteen solutilaan, jota kutsutaan lysosomeiksi. Nämä sisältävät erityyppisiä entsyymejä eri materiaalien pilkkomiseksi ja hajottamiseksi.
Autofagia on myös selviytymismekanismi, joka kytkeytyy päälle, kun ravinteita on niukasti, ja sammuu uudelleen, kun ravinteita on runsaasti.
"Huomasimme, että solujen aineenvaihdunta vaikuttaa merkittävästi kykyyn aloittaa autofagia", kertoo johtava tutkija Carol Mercer, apulaisprofessori Hematologian ja onkologian osastolta Cincinnatin yliopistossa Ohiossa.
Hän ja hänen kollegansa kertovat havainnoistaan - jotka paljastavat "autofagian dynaamisen ja metabolisen säätelyn" - lehdessä julkaistussa artikkelissa. Soluraportit.
Autofagian hallinta
Kahta tyyppiä entsyymien kontrolliautofagiaa soluissa: toinen on AMP-aktivoitu proteiinikinaasi (AMPK) ja toinen on rapamysiinin nisäkäskohde (mTOR).
Joidenkin syöpien hoidoissa käytetään jo lääkkeitä, jotka laukaisevat AMPK: n tai kohdentavat mTOR: n, ja niitä tutkitaan myös käytettäväksi muissa syöpähoidoissa.
Näistä syistä, Mercer selittää, on "tärkeää ymmärtää, miten ne vaikuttavat tähän kasvainsolujen eloonjäämisreittiin".
Jokaisessa solussa on pieniä mitokondrioita kutsuttuja voimalaitoksia, jotka tuottavat energiaa soluille. Mitokondrioiden energiantuotanto tapahtuu useissa vaiheissa, joista kussakin on mukana proteiinikompleksi. Ensimmäisessä vaiheessa käytetään yhtä nimeltään mitokondrioiden kompleksi I.
Ihmisillä, joilla on puutteellinen kompleksi I, voi kehittyä useita terveysongelmia, mukaan lukien jotkut, jotka vaikuttavat sydämeen, maksaan, aivoihin ja hermoihin.
Mercer ja hänen kollegansa osoittivat, että I-mitokondriokompleksilla on myös keskeinen rooli autofagian laukaisussa ja lisäämisessä sekä sen keston säätelyssä.
Autofagian ehkäisy ja edistäminen
Tutkijat havaitsivat, että mitokondriokompleksin I geneettiset viat estivät mTOR-estäjien laukaiseman autofagian. He osoittivat myös, kuinka kahdella diabeteslääkkeellä - fenformiinilla ja metformiinilla - oli sama vaikutus.
Päinvastoin, autofagiaa oli mahdollista lisätä menetelmillä, jotka "lisäävät mitokondrioiden aineenvaihduntaa", kirjoittajat huomauttavat.
Kaiken kaikkiaan tutkimus paljastaa uusia näkemyksiä solujen aineenvaihdunnan dynaamisesta roolista autofagiassa ja ehdottaa Mercerin mukaan "uusia terapeuttisia strategioita syöpään, neurodegeneratiivisiin ja mitokondrioiden sairauksiin".
Suurin osa työstä sen selvittämiseksi, miten aineenvaihdunta vaikuttaa autofagiaan ja kuinka sitä voidaan käyttää prosessin lisäämiseksi tai vähentämiseksi, tehtiin viljellyillä soluilla.
Se perustuu tiimin yhden jäsenen aikaisempaan työhön, joka oli havainnut, että vaikka mTOR: n estäminen voisi hoitaa maksasyöpää, se lisäsi myös autofagiaa.
"Tietomme osoittavat aineenvaihdunnan merkityksen autofagian säätelyssä, lisäävät ymmärrystämme kliinisesti merkityksellisistä syövän kannalta tärkeistä lääkkeistä ja ehdottavat uusia strategioita autofagian lisäämiseksi tai estämiseksi."
Carol Mercer
