Истраживачи су открили нови пут до смрти ћелија рака хемотерапијом

Хемотерапија уништава ћелије рака. Али начин на који ове ћелије умиру изгледа да се разликује од онога што се раније схватало. Истраживачи са Холандског института за рак, предвођени Тијном Брумелкампом, открили су потпуно нови начин на који ћелије рака умиру: путем гена Schlafen11.

„Ово је веома неочекивано откриће. Пацијенти оболели од рака лечени су хемотерапијом скоро век, али овај пут до ћелијске смрти никада раније није примећен. Где и када се ово дешава код пацијената треба даље истражити. Ово откриће може на крају имати импликације на лечење пацијената оболелих од рака.“ Објавили су своје налазе у часопису „Science“.

Многи третмани рака оштећују ДНК ћелија. Након превише неповратног оштећења, ћелије могу покренути сопствену смрт. Школска биологија нас учи да протеин који се зове п53 преузима контролу над овим процесом. п53 осигурава поправку оштећене ДНК, али покреће самоубиство ћелија када оштећење постане претешко. Ово спречава ћелије да се неконтролисано деле и формирају рак.

Изненађење: Неодговорено питање

Звучи као непогрешив систем, али стварност је компликованија. „У више од половине тумора, p53 више не функционише“, каже Брумелкамп. „Главни играч тамо, p53, не игра никакву улогу. Па зашто ћелије рака без p53 и даље умиру када им оштетите ДНК хемотерапијом или зрачењем? На моје изненађење, то је било питање без одговора.“

Његова истраживачка група је потом, заједно са групом колегинице Ревуене Агами, открила раније непознат начин на који ћелије умиру након оштећења ДНК. У лабораторији су убризгали хемотерапију у ћелије у којима су пажљиво модификовали ДНК. Брумелкамп каже: „Тражили смо генетску промену која би омогућила ћелијама да преживе хемотерапију. Наша група има много искуства у селективном онеспособљавању гена, што бисмо овде могли у потпуности да искористимо.“

Нови главни играч у ћелијској смрти Искључивањем гена, истраживачки тим је открио нови пут до ћелијске смрти, предвођен геном Schlafen11 (SLFN11). Главни истраживач Николас Бун је рекао: „Када је ДНК оштећена, SLFN11 искључује фабрике протеина ћелија: рибозоме. Ово ставља огроман стрес на ове ћелије, што доводи до њихове смрти. Нови пут који смо открили потпуно заобилази p53.“

Ген SLFN11 није нов у истраживању рака. Често је неактиван у туморима пацијената који не реагују на хемотерапију, каже Брумелкамп. „Сада можемо да објаснимо ову везу. Када ћелијама недостаје SLFN11, оне не умиру на овај начин као одговор на оштећење ДНК. Ћелије ће преживети, а рак ће се наставити.“

Утицај на лечење рака

„Ово откриће отвара многа нова истраживачка питања, што је типично за основна истраживања“, каже Брумелкамп.

„Демонстрирали смо наше откриће у ћелијама рака узгајаним у лабораторији, али остаје много важних питања: Где и када се овај пут јавља код пацијената? Како утиче на имунотерапију или хемотерапију? Да ли утиче на нежељене ефекте лечења рака? Ако се испостави да је овај облик ћелијске смрти значајан и код пацијената, ово откриће ће имати импликације на лечење рака. То су важна питања која треба даље истражити.“

Искључивање гена, један по један Људи имају хиљаде гена, од којих многи имају функције које су нам нејасне. Да би одредио улоге наших гена, истраживач Брумелкамп је развио методу користећи хаплоидне ћелије. Ове ћелије садрже само једну копију сваког гена, за разлику од нормалних ћелија у нашем телу, које садрже две копије. Руковање две копије може бити тешко у генетским експериментима јер се промене (мутације) често јављају само у једној од њих. Због тога је тешко посматрати ефекте ових мутација.

Заједно са другим истраживачима, Брумелкамп је годинама откривао процесе који су кључни за болести користећи ову свестрану методу. На пример, његова група је недавно открила да ћелије могу да производе липиде на другачији начин него што је раније било познато.

Открили су како одређени вируси, укључујући смртоносни вирус еболе, успевају да уђу у људске ћелије. Истраживали су отпорност ћелија рака на одређене терапије и идентификовали протеине који делују као кочнице имуног система, што има импликације за имунотерапију рака.

Последњих година, његов тим је открио два ензима која су остала непозната четири деценије, а испоставило се да су витална за функцију мишића и развој мозга.