Tutkijat ovat löytäneet uuden reitin syöpäsolujen kuolemaan kemoterapian avulla

Kemoterapia tuhoaa syöpäsoluja. Mutta tapa, jolla nämä solut kuolevat, näyttää olevan erilainen kuin aiemmin ymmärrettiin. Tijn Brummelkampin johtamat Alankomaiden syöpäinstituutin tutkijat ovat löytäneet täysin uuden tavan, jolla syöpäsolut kuolevat: Schlafen11-geenin kautta.

"Tämä on hyvin odottamaton löytö. Syöpäpotilaita on hoidettu kemoterapialla lähes vuosisadan ajan, mutta tätä solukuolemaan johtavaa reittiä ei ole koskaan aiemmin havaittu. Sitä, missä ja milloin tämä tapahtuu potilailla, on tutkittava lisää. Tällä löydöllä voi lopulta olla merkitystä syöpäpotilaiden hoidolle." He julkaisivat havaintonsa Science-lehdessä.

Monet syöpähoidot vaurioittavat solujen DNA:ta. Liian suuren peruuttamattoman vaurion jälkeen solut voivat aloittaa oman kuolemansa. Koulubiologiassa meille opetetaan, että p53-proteiini ottaa tämän prosessin hallintaansa. p53 varmistaa vaurioituneen DNA:n korjautumisen, mutta käynnistää solun itsemurhan, kun vaurio pahenee liian vakavaksi. Tämä estää soluja jakautumasta hallitsemattomasti ja muodostamasta syöpää.

Yllätys: Vastaamaton kysymys

Se kuulostaa varmalta järjestelmältä, mutta todellisuus on monimutkaisempi. "Yli puolessa kasvaimista p53 ei enää toimi", Brummelkamp sanoo. "Pääasiallinen tekijä, p53, ei ole mitenkään mukana. Miksi siis syöpäsolut, joilla ei ole p53:a, kuolevat, vaikka niiden DNA:ta vahingoitetaan kemoterapialla tai sädehoidolla? Yllätyksekseni tämä oli vastausta vailla oleva kysymys."

Hänen tutkimusryhmänsä löysi sitten yhdessä kollegansa Revuena Agamin ryhmän kanssa aiemmin tuntemattoman tavan, jolla solut kuolevat DNA-vaurion jälkeen. Laboratoriossa he injektoivat kemoterapiaa soluihin, joiden DNA:ta he olivat huolellisesti muokanneet. Brummelkamp sanoo: "Etsimme geneettistä muutosta, joka mahdollistaisi solujen selviytymisen kemoterapiasta. Ryhmällämme on paljon kokemusta geenien selektiivisestä toimintakyvyn heikentämisestä, jota voisimme hyödyntää tässä täysimääräisesti."

Uusi merkittävä tekijä solukuolemassa Sammuttamalla geenit tutkimusryhmä löysi uuden solukuolemaan johtavan reitin, jota johtaa Schlafen11-geeni (SLFN11). Päätutkija Nicolas Boon sanoi: "Kun DNA vaurioituu, SLFN11 sammuttaa solujen proteiinitehtaat: ribosomit. Tämä aiheuttaa valtavaa stressiä näille soluille, mikä johtaa niiden kuolemaan. Löytämämme uusi reitti ohittaa p53:n kokonaan."

SLFN11-geeni ei ole uusi syöpätutkimuksessa. Se on usein inaktiivinen kasvaimissa potilailla, jotka eivät reagoi kemoterapiaan, Brummelkamp sanoo. "Voimme selittää tämän yhteyden nyt. Kun soluilta puuttuu SLFN11, ne eivät kuole tällä tavalla DNA-vaurioiden seurauksena. Solut selviävät ja syöpä jatkuu."

Vaikutus syövän hoitoon

"Tämä löytö avaa monia uusia tutkimuskysymyksiä, mikä on tyypillistä perustutkimukselle", Brummelkamp sanoo.

"Olemme osoittaneet löytömme laboratoriossa kasvatetuissa syöpäsoluissa, mutta monia tärkeitä kysymyksiä on edelleen: Missä ja milloin tämä reitti esiintyy potilailla? Miten se vaikuttaa immunoterapiaan tai kemoterapiaan? Vaikuttaako se syöpähoitojen sivuvaikutuksiin? Jos tämä solukuoleman muoto osoittautuu merkittäväksi myös potilailla, tällä löydöllä on vaikutuksia syövän hoitoon. Nämä ovat tärkeitä kysymyksiä, joita on tutkittava lisää."

Geenien kytkeminen pois päältä yksi kerrallaan Ihmisillä on tuhansia geenejä, joista monilla on meille epäselviä toimintoja. Geeniemme roolien määrittämiseksi tutkija Brummelkamp kehitti menetelmän, jossa käytetään haploidisia soluja. Nämä solut sisältävät vain yhden kopion jokaisesta geenistä, toisin kuin normaalit kehomme solut, joissa on kaksi kopiota. Kahden kopion käsittely voi olla vaikeaa geneettisissä kokeissa, koska muutoksia (mutaatioita) tapahtuu usein vain yhdessä niistä. Tämä vaikeuttaa näiden mutaatioiden vaikutusten havainnointia.

Yhdessä muiden tutkijoiden kanssa Brummelkamp on käyttänyt vuosia paljastaen sairauksille kriittisiä prosesseja käyttämällä tätä monipuolista menetelmää. Esimerkiksi hänen ryhmänsä havaitsi äskettäin, että solut voivat tuottaa lipidejä eri tavalla kuin aiemmin tiedettiin.

He ovat paljastaneet, kuinka tietyt virukset, mukaan lukien tappava ebolavirus, onnistuvat tunkeutumaan ihmissoluihin. He ovat perehtyneet syöpäsolujen vastustuskykyyn tietyille hoidoille ja tunnistaneet proteiineja, jotka toimivat immuunijärjestelmän jarruina, millä on merkitystä syövän immunoterapialle.

Viime vuosina hänen tiiminsä on löytänyt kaksi entsyymiä, jotka pysyivät tuntemattomina neljä vuosikymmentä ja jotka osoittautuivat elintärkeiksi lihasten toiminnalle ja aivojen kehitykselle.