Teadlased on avastanud uue viisi, kuidas vähirakud keemiaravi ajal surevad

Kemoteraapia hävitab vähirakud. Kuid see, kuidas need rakud surevad, näib olevat varasematest arusaamadest erinev. Hollandi Vähiinstituudi teadlased eesotsas Thein Brummelkampiga avastasid täiesti uue vähirakkude surma viisi: Schlafen11 geeni tõttu.

"See on väga ootamatu avastus. Vähihaigeid on ravitud kemoteraapiaga peaaegu sajandi, kuid seda rakusurma teed pole kunagi varem täheldatud. Kus ja millal see patsientidel esineb, tuleb täiendavalt uurida. See avastus võib lõpuks mõjutada vähihaigete ravi. Nad avaldasid oma tulemused väljaandes Teadus.

Paljud vähiravid kahjustavad rakkude DNA-d. Pärast liiga palju pöördumatuid kahjustusi võivad rakud algatada oma surma. Koolibioloogia õpetab meile, et p53 valk võtab selle protsessi üle kontrolli. P53 vahendab kahjustatud DNA parandamist, kuid algatab rakkude enesetapu, kui kahjustus muutub liiga tõsiseks. See hoiab ära rakkude kontrollimatu jagunemise ja vähi tekke.

Üllatus: vastamata küsimus

See kõlab usaldusväärse süsteemina, kuid tegelikkus on keerulisem. "Enam kui pooltel kasvajatest ei toimi p53 enam, " ütleb Brummelkamp. "Põhimängija p53 ei mängi seal mingit rolli. Miks siis vähirakud ilma p53ta ikkagi surevad, kui kahjustate nende DNA-d keemiaravi või kiiritusega? Minu üllatuseks osutus see vastuseta küsimuseks."

Tema uurimisrühm avastas seejärel koos kolleegi Revuen Agami rühmaga varem tundmatu viisi, kuidas rakud pärast DNA kahjustust surevad. Laboris süstisid nad kemoteraapiat rakkudesse, milles nad hoolikalt muutsid DNA-d. Brummelkamp ütleb: "Otsisime geneetilist muutust, mis võimaldaks rakkudel keemiaravi ellu jääda. Meie rühmal on palju kogemusi geenide selektiivsel väljalülitamisel, mida saaksime siin täielikult rakendada."

Uus suur mängija rakusurmas Geenide väljalöömisega avastas uurimisrühm uue rakusurma raja, mida juhib geen Schlafen11 (SLFN11). Juhtiv uurija Nicholas Boon ütles: "Kui DNA on kahjustatud, lülitab SLFN11 välja rakkude valgutehased: ribosoomid. See põhjustab nendes rakkudes tohutut stressi, mis põhjustab nende surma. Uus rada, mille me avastasime, möödub täielikult p53-st."

SLFN11 geen pole vähiuuringutes uus. Brummelkamp ütleb, et see on sageli inaktiivne nende patsientide kasvajates, kes ei reageeri keemiaravile. "Me saame seda seost nüüd seletada. Kui rakkudel puudub SLFN11, siis nad ei sure DNA kahjustuse tagajärjel sel viisil. Rakud jäävad ellu ja vähk jätkub."

Mõju vähiravile

"See avastus avab palju uusi uurimisküsimusi, mis on tavaliselt alusuuringute puhul nii," ütleb Brummelkamp.

"Me demonstreerisime oma avastust laboris kasvatatud vähirakkudes, kuid paljud olulised küsimused jäävad alles: kus ja millal see rada patsientidel esineb? Kuidas see mõjutab immunoteraapiat või keemiaravi? Kas see mõjutab vähiravi kõrvalmõjusid? Kui see rakusurma vorm on oluline ka patsientide jaoks, mõjutab see avastus vähiravi. Need on edasise uurimise jaoks olulised küsimused

Geenide väljalülitamine ükshaaval Inimestel on tuhandeid geene, millest paljudel on meile arusaamatuid funktsioone. Meie geenide rollide määramiseks töötas teadlane Brummelkamp välja meetodi, milles kasutati haploidseid rakke. Need rakud sisaldavad igast geenist ainult ühte koopiat, erinevalt meie keha tavalistest rakkudest, mis sisaldavad kahte koopiat. Kahe koopia käsitlemine võib geneetilistes katsetes olla keeruline, kuna muutused (mutatsioonid) esinevad sageli ainult ühes neist. See muudab nende mutatsioonide mõju jälgimise keeruliseks.

Koos teiste teadlastega on Brummelkamp kulutanud palju aastaid haiguste jaoks kriitiliste protsesside avastamiseks, kasutades seda mitmekülgset meetodit. Näiteks avastas tema töörühm hiljuti, et rakud suudavad toota lipiide senisest erineval viisil.

Nad on avastanud, kuidas teatud viirused, sealhulgas surmav Ebola viirus, suudavad inimrakkudesse siseneda. Nad uurisid vähirakkude resistentsust teatud ravimeetodite suhtes ja tuvastasid valgud, mis toimivad immuunsüsteemi pidurdajatena, mis mõjutab vähi immunoteraapiat.

Viimastel aastatel on tema meeskond avastanud kaks ensüümi, mis jäid neli aastakümmet tundmatuks ja mis on leitud olevat lihaste funktsiooni ja aju arengu jaoks üliolulised.