Πώς ένα ένζυμο θα μπορούσε να σταματήσει την εξάπλωση του καρκίνου
Οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει έναν νέο ενζυμικό μηχανισμό που προκαλεί καρκινικά κύτταρα που πρόκειται να μεταναστεύσουν για να καταστρέψουν τον εαυτό τους, υποβαθμίζοντας τα μικροσκοπικά εργοστάσια παραγωγής τους ή τα μιτοχόνδρια. Ελπίζουν ότι αυτή η ανακάλυψη θα οδηγήσει σε νέες θεραπείες που μπορούν να εμποδίσουν την εξάπλωση των όγκων.
Η διαδικασία μέσω της οποίας τα καρκινικά κύτταρα απελευθερώνονται από τις πρωτογενείς θέσεις τους και μεταναστεύουν σε κοντινούς και απομακρυσμένους ιστούς είναι γνωστή ως μετάσταση.
Είναι ο «κύριος λόγος» που ο καρκίνος είναι μια τόσο σοβαρή ασθένεια.
Όταν η μετάσταση βρίσκεται σε εξέλιξη, η ασθένεια είναι πολύ πιο δύσκολο να ελεγχθεί και λίγες μορφές καρκίνου μπορούν να θεραπευτούν μόλις γίνουν μεταστατικές.
Για παράδειγμα, παρόλο που μόνο το 5% των καρκίνων του μαστού στις γυναίκες είναι μεταστατικό όταν διαγνώστηκε για πρώτη φορά, η συντριπτική πλειονότητα των θανάτων οφείλεται σε μετάσταση.
Αποσύνδεση από την εξωκυτταρική μήτρα
Σε μια έκθεση για τα αποτελέσματα που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό Βιολογία κυττάρων φύσης, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Νοτρ Νταμ στην Ιντιάνα εξηγούν πώς τα καρκινικά κύτταρα πρέπει πρώτα να αποσπαστούν από την εξωκυτταρική μήτρα - ή το "ικρίωμα πρωτεΐνης" που συνήθως κρατά τα κύτταρα στη θέση τους - προτού αρχίσουν να μεταναστεύουν.
Για να απελευθερωθούν επιτυχώς, τα καρκινικά κύτταρα πρέπει να νικήσουν διάφορους μηχανισμούς που συνήθως προκαλούν τον κυτταρικό θάνατο όταν τα κύτταρα αποσπώνται από την εξωκυτταρική μήτρα. Καθώς αναπτύσσονται όγκοι, τα κύτταρα τους μπορούν να γίνουν ανθεκτικά σε αυτούς τους μηχανισμούς.
Προηγούμενη έρευνα έδειξε ότι ένας τέτοιος μηχανισμός μπορεί να λειτουργήσει αυξάνοντας το οξειδωτικό στρες στο κύτταρο, αλλά οι λεπτομέρειες παρέμειναν «κακώς καθορισμένες», σημειώνουν οι συγγραφείς.
Η νέα μελέτη διερεύνησε ένα κυτταρικό ένζυμο που ονομάζεται πρωτεΐνη κινάση 1 που αλληλεπιδρά με τον υποδοχέα (RIPK1), το οποίο ήταν ήδη γνωστό ότι παίζει ρόλο σε έναν τύπο κυτταρικού θανάτου που ονομάζεται νέκρωση.
Ένας εκπληκτικός νέος ρόλος για το RIPK1 στον κυτταρικό θάνατο
Ενώ ερευνούσαν το RIPK1, οι επιστήμονες εξεπλάγησαν όταν διαπίστωσαν ότι το ένζυμο φάνηκε να έχει επίδραση στα μιτοχόνδρια, υποδηλώνοντας έναν ρόλο σε έναν εντελώς διαφορετικό τύπο κυτταρικού θανάτου.
«Σκεφτήκαμε πραγματικά», εξηγεί ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Zachary Schafer, αναπληρωτής καθηγητής βιολογίας του καρκίνου, «επρόκειτο να είναι μια ιστορία για τη νέκρωση, αλλά δεν μπορούσαμε να δούμε αποδείξεις για αυτό και ήξερα ότι έπρεπε να υπάρχει κάτι μας λείπει. "
Αυτός και οι συνάδελφοί του αποκάλυψαν ότι η ενεργοποίηση του RIPK1 καθώς το κύτταρο αποσπάται από την εξωκυτταρική μήτρα πυροδοτεί μια διαδικασία που ονομάζεται μιτοφαγία που υποβαθμίζει τα μιτοχόνδρια, τα οποία είναι τα μικροσκοπικά κυτταρικά διαμερίσματα - μερικές φορές αναφέρονται ως "εργοστάσια ισχύος" - που τροφοδοτούν το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας του κυττάρου.
Η μιτοφαγία προκαλεί περαιτέρω αντιδράσεις στο αποσπασμένο κύτταρο που αυξάνει τα επίπεδα αντιδραστικών ειδών οξυγόνου ή τις ενώσεις που προκαλούν το οξειδωτικό στρες που οδηγεί σε κυτταρικό θάνατο.
«Η εξέταση των μιτοχονδριακών αριθμών άλλαξε ριζικά τη σκέψη μας και μας έκανε να επικεντρωθούμε σε έναν διαφορετικό τρόπο που το RIPK1 μπορεί να προκαλέσει τα κύτταρα να πεθάνουν».
ΚαθηγητήςZachary Schafer
Περαιτέρω δοκιμές αποκάλυψαν ότι ο αποκλεισμός της σχετικής οδού RIPK1 προώθησε τον σχηματισμό όγκων σε ένα ζωντανό μοντέλο.
Οι συγγραφείς της μελέτης καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι τα ευρήματά τους υποδηλώνουν ότι η στόχευση της «επαγόμενης από RIPK1 επαγωγής μιτοφάγου» μπορεί να είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για να σταματήσει η εξάπλωση των όγκων εξαλείφοντας τα καρκινικά κύτταρα που αποσπώνται από την εξωκυτταρική μήτρα.
