Paul Sparks
0 
5081
1403
Wiele komórek rakowych może dzielić się w nieskończoność, naciskając „przełącznik nieśmiertelności”, sztuczkę, której większość innych typów komórek nie może wykonać. Teraz naukowcy odkryli sposób na zwarcie tego przełącznika, co może spowolnić lub zatrzymać rozprzestrzenianie się ponad 50 rodzajów raka, w tym rodzaju raka mózgu, na który zmarł senator John McCain w zeszłym miesiącu..
W ramach nowego badania naukowcy zbadali komórki raka mózgu glejaka, które zostały usunięte od pacjentów z rakiem, stwierdzając, że niewielki segment wspólnego białka zwanego GABP był kluczem do umożliwienia komórkom rakowym aktywacji tak zwanego przełącznika nieśmiertelności. Kiedy naukowcy usunęli ten segment białka, komórki rakowe - zarówno w naczyniach laboratoryjnych, jak i po przeszczepieniu do myszy - zatrzymały żarłoczne namnażanie się i zachowywały się jak zwykłe śmiertelne komórki. [10 zaleceń i zakazów, aby zmniejszyć ryzyko zachorowania na raka]
Naukowcy pod kierunkiem Josepha Costello, profesora neurochirurgii i eksperta neuro-onkologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco, powiedzieli, że mają nadzieję opracować lek, który mógłby zahamować tylko ten mały segment GABP, pozbawiając komórki rakowe ich kluczowego znaczenia. do przełącznika, unikając uszkodzenia innych komórek. (Costello ujawnił w badaniu, że on i współautor są założycielami Telo Therapeutics, która współpracuje z firmą farmaceutyczną GlaxoSmithKline w celu poszukiwania małych cząsteczek, które mają potencjał jako leki.)
Odkrycia opublikowano dzisiaj (10 września) w czasopiśmie Cancer Cell.
Niesprawdzony podział
Znakiem rozpoznawczym komórek rakowych jest ich zdolność do niekontrolowanego podziału. Prawie wszystkie inne komórki mogą podzielić się tylko określoną liczbę razy, zanim umrą. Głównymi wyjątkami są komórki macierzyste, które mogą dzielić się przez całe życie organizmu, aby uzupełnić wszystkie inne umierające komórki, takie jak komórki krwi i skóry.
Długość życia komórkowego wyznaczają struktury zwane telomerami, które pokrywają końce chromosomów, służąc jak aglety na sznurowadle. Z każdym podziałem komórki telomery stają się nieco krótsze, aż w końcu stają się zbyt krótkie, aby chronić integralność chromosomów. Wtedy zatrzymuje się podział komórek.
Komórki macierzyste unikają tej śmiertelności za pomocą telomerazy, enzymu, który odbudowuje telomer. W sposób pośredni wiele komórek rakowych robi to samo, wykorzystując mutacje w genie zwanym TERT, skrótem od odwrotnej transkryptazy telomerazy. Komórki rakowe, które mogą włączyć ten gen, mogą, podobnie jak komórki macierzyste, dzielić się w nieskończoność.
Naukowcy od lat rozumieli, jak rak używa przełącznika nieśmiertelności. Poprzednie badania wykazały, że ponad 90 procent guzów ma mutacje, które umożliwiają wzrostowi włączenie ekspresji TERT i produkcję telomerazy. Ale leki przeciwnowotworowe, które po prostu blokują telomerazę, okazały się zbyt toksyczne dla pacjentów, ponieważ leki te również dławią komórki macierzyste, ograniczając zdolność pacjenta do wytwarzania nowych komórek krwi i innych ważnych komórek.
Koncentrując się na glejaku, najbardziej agresywnej postaci raka mózgu, grupa Costello odkryła sposób na ograniczenie dostępu do przełącznika nieśmiertelności tylko dla komórek rakowych, oszczędzając komórki macierzyste. W szczególności naukowcy odkryli, że komórki rakowe wykorzystywały część białka GABP, zwanego GABPbeta1L, do aktywacji przełącznika.
Białko GABP jest używane przez wiele typów komórek do wielu zadań, więc całkowite zahamowanie tego białka miałoby niekorzystne skutki w całym organizmie. Zamiast tego naukowcy eksperymentowali z usunięciem tylko elementu GABPbeta1L, używając do tego narzędzia do edycji genów CRISPR.
I zadziałało. Białko GABP pozbawione beta1L miało szkodliwy wpływ na komórki rakowe, ale nie miało wpływu na inne komórki, zgodnie z eksperymentami przeprowadzonymi przez naukowców na naczyniach laboratoryjnych i na myszach.
„Odkrycia te sugerują, że podjednostka beta1L jest obiecującym nowym celem dla agresywnego glejaka i potencjalnie wielu innych nowotworów z mutacjami promotora TERT” - powiedział Costello w oświadczeniu prasowym..
Cel dotyczący glejaka wielopostaciowego?
McCain i syn byłego wiceprezydenta Joe Bidena Beau Biden zmarli na glejaka wielopostaciowego. Chociaż nie jest publicznie wiadome, czy ich forma glejaka miała mutacje promotora TERT, Costello powiedział, że jest to prawdopodobne, biorąc pod uwagę, że szacuje się, że 83 procent glejaków ma takie mutacje. [5 faktów na temat raka mózgu]
Dr John Laterra, współprzewodniczący programu raka mózgu w Johns Hopkins Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center w Baltimore, który nie był częścią tego badania, powiedział, że odkrycia „mają duże znaczenie, biorąc pod uwagę znaną rolę TERT w prowadzeniu nieśmiertelność komórek rakowych i złośliwość glejaka.
"Odkrycia dostarczają przekonującego argumentu dla przyszłych prac ukierunkowanych na identyfikację [cząsteczek], które hamują GABPbeta1L lub inne regulatory" zdolności GAPB do aktywacji przełącznika nieśmiertelności, powiedział Laterra .
Dodał, że ważne będzie powtórzenie tego eksperymentu w innych modelach nowotworów, najlepiej tych pochodzących bezpośrednio z próbek pacjentów. Laterra powiedział, że chociaż komórki rakowe z już niedoborem GABPbeta1L rosły mniej agresywnie po przeszczepie myszom, potrzeba więcej pracy u myszy. Naukowcy muszą zaplanować eksperyment, aby ustalić, czy rak, który już rozwinął się u myszy, można zatrzymać poprzez zablokowanie lub usunięcie GABPbeta1L, powiedział..
Costello powiedział, że jego grupa i inni współpracownicy będą równolegle dążyć do dwóch podejść: stworzenia drobnocząsteczkowego leku ukierunkowanego na GABPbeta1L oraz opracowania terapii opartej na CRISPR, która może zmienić ludzkie geny, aby nie wytwarzały GABPbeta1L. Podejście CRISPR zastosowano dla ludzkich komórek raka mózgu przeszczepionych myszom w tym eksperymencie. Naukowcy współpracują z GSK nad poprzednim projektem. Oba podejścia są jednak wysoce eksperymentalne i ich opracowanie zajmie kilka lat, powiedział Costello .
Śledź Christophera Wanjek @wanjek za codzienne tweety o zdrowiu i nauce z humorystyczną nutą Wanjek jest autorem książek „Food at Work” i „Bad Medicine”. Jego kolumna, Bad Medicine, pojawia się regularnie .