Rák: A tudósok felfedik, hogyan lehetne fokozni a sugárterápiát
A tudósok nemrégiben azonosítottak egy molekuláris utat, amely összekapcsolja az energiatermelő központok vagy mitokondriumok mozgását a rákos sejtekben a sugárterápiával szembeni rezisztenciával. Ezek szerint javított rákkezelésekhez vezethet.
A mitokondriumokat ellenőrző út megcélzása tudósok szerint növelheti a sugárterápia hatékonyságát.Bár korábbi tanulmányok már kimutatták, hogy az út - az úgynevezett Arf6-AMP1-PRKD2 - kulcsfontosságú szerepet játszik a rák invazivitásában, a kezelési rezisztenciához való viszonya továbbra sem tisztázott.
Az agresszív emlőráksejtek tanulmányozásával a japán Hokkaido Egyetem tudósai megállapították, hogy az Arf6-AMP1-PRKD2 szabályozza a sejtekben a mitokondrium mozgását.
Nemrégiben megjelent cikk, amely a folyóiratban található Nature Communications munkájukat írja le.
Az út lehetővé teszi a mitokondriumok „szétszóródását” és a sejtek kerülete felé történő elmozdulást, ami növeli a rák invazivitását.
A csapat észrevette, hogy az út blokkolása miatt az energiát termelő struktúrák inkább a sejtek közepére gyűltek össze. Ott a mitokondriumok elkezdtek túlzott mennyiségű instabil oxigéntartalmú molekulát termelni és felszabadítani reaktív oxigénfajként (ROS).
A ROS-molekulák kétélű kardok a rákban; egy bizonyos szintig elősegítik a rák invazivitását, de ha a mennyiség túl sok, elpusztítják a rákos sejteket.
ROS, mitokondrium mozgás és integrin
Az egyik oka annak, hogy a sugárterápia - amely ionizáló sugárzást használ - zsugorodhat vagy megszüntetheti a daganatokat, mert növeli a ROS termelését a rákos sejtekben.
Egyes rákos megbetegedések azonban rezisztenssé válnak a sugárterápiával és más olyan kezelésekkel szemben, amelyek a rákos sejtekben az ROS növelésével működnek, mert a sejtek toleranciát fejtenek ki a molekulákkal szemben.
A tanulmány nem az első, amely észreveszi, hogy a mitokondriumok a sejtek belsejében mozognak. Ismeretes, hogy ez a mozgás különféle körülmények között történik. Amikor például a fehérvérsejtek egy cél felé haladnak - például kórokozó vagy potenciálisan káros anyag -, mitokondriumuk összegyűlik a hátsó végén.
Az invazív rákos sejtekben viszont az „erőművek” a sejt vezető peremében gyülekeznek.
Úgy tűnik, hogy az integrin nevű fehérje részt vesz a rák invazivitásában is. A fehérje általában a sejtmembránban ül, és segít a sejtet a sejteket körülvevő és a szöveteket összetartó anyagok mátrixához kötni.
Az új tanulmány mélyebben megvizsgálta, hogyan kapcsolódhat az ROS, a sejtek mitokondriális dinamikája és az integrin az invazív rák esetében.
Az összefüggés vizsgálata invazív rákban
A kutatók egy sor kísérletet hajtottak végre invazív emlőrákos sejtekben. A különböző molekulák fluoreszcens markerekkel történő jelölésével nyomon követték a ROS termelését és a mitokondriumok mozgását a sejtekben.
Ezután blokkoltak bizonyos, a rák invazivitásával összefüggő molekulákat, és megfigyelték, mi történt ezekkel a mechanizmusokkal. Így azonosították az Arf6-AMP1-PRKD2 útvonalat.
Az eredmények azt mutatták, hogy az út segítette az integrin újrafeldolgozását a rákos sejtekben, és ezáltal „adhéziós komplexet” képzett a sejt membránjában. Végül ez váltotta ki a mitokondrium mozgását a sejt széléig.
Az útvonal blokkolása azonban a mitokondriumokat a szél helyett a ráksejt közepére gyűlt össze, és csökkentette az invazivitást.
A csapat ezután bebizonyította, hogy ez a központban lévő gyülekezés vezette a mitokondriumokat túlzott mennyiségű ROS-molekula termelésébe, amely elpusztította a sejteket.
A szerzők szerint "Ezek a megállapítások újfajta molekuláris kapcsolatot jeleznek a sejtmozgások és a mitokondriális dinamika között, amely kulcsfontosságúnak tűnik mind az erősen invazív rákok invazív aktivitása, mind az ROS-tolerancia szempontjából."
Megállapítják:
"Megállapításaink új stratégiákhoz is vezethetnek a ROS által közvetített rákterápiák, például a [sugárterápia] hatékonyságának javítására."