Méreg vagy gyógyítás? Az arzén segíthet a rák kezelésében
Az arzén hírhedt káros tulajdonságai miatt. Néhány arzénvegyület azonban - gondosan kimért adagokban - felhasználható az orvosi kezelésekben. Egy ilyen vegyület még a rák kezelésében is segít, állítják a kutatók.
Az arzént gyakran említik karcinogénként, amely olyan anyag, amelynek jelenléte az ember környezetében rák kialakulásához vezethet.
Néhány arzénalapú vegyületet azonban a történelem során alkalmaztak különböző egészségügyi állapotok kezelésére.
Az egyik ilyen vegyületet - az úgynevezett arzén-trioxidot (ATO) - ma is használják, és 2001-ben Trisenox forgalmazási néven elnyerte az Food and Drug Administration (FDA) jóváhagyását.
Most a bostoni Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) kutatói vizsgálják az ATO potenciálját a rák kezelésében.
Konkrétan dr. Kun Ping Lu, Xiao Zhen Zhou és munkatársai megvizsgálták, hogyan lehet az ATO-t egy másik létező gyógyszerrel - az all-trans retinsavval (ATRA) kombinálva - felhasználni a promyelocytás leukémia, amely egyfajta vérrák, valóban gyógyítására.
A mechanizmusok, amelyek révén az ATO az ATRA-val kombinálva segíthet az ilyen típusú leukémia gyógyításában, nem tisztázottak, de ez a tanulmány rávilágít arra, hogy ezek az anyagok hogyan működnek sejtszinten, és arra utalnak, hogy kölcsönhatásuk hasznos lehet más rákfajták kezelésében, mint pl. jól.
Megállapításaik megjelennek a folyóiratban Nature Communications.
A legfontosabb enzim blokkolása és megsemmisítése
A kutatók a leukémia, az emlő és a májrák modelljeivel dolgoztak, és megállapíthatták, hogy az ATO-ATRA kombináció elpusztította a Pin1 néven ismert enzimet.
A Pin1 kulcsszerepet játszik a rákos jelátviteli hálózatok szabályozásában; több mint 40 fehérjét aktivál, amelyek táplálják a rákos daganatokat, miközben több mint 20 olyan proteint is blokkol, amelyek normálisan elnyomnák a tumor növekedését.
Ez az enzim az emberekben előforduló legtöbb ráktípusban túlműködő - különösen a rák őssejtjeiben, amelyek a daganat növekedését vezérlik, és gyakran kulcsfontosságúak lehetnek a rák hagyományos kezelésekkel szembeni ellenállásában.
Ebben a tanulmányban a tudósok megfigyelték, hogy az ATO kötődik a Pin1-hez, blokkolva annak működését, és végül az enzim romlásához vezet. Ugyanakkor az ATRA - amely szintén kötődik a Pin1-hez és lebontja - megkönnyíti és növeli a sejtek ATO-felvételét.
Ez a sejtmembránokra specifikus fehérje fokozott expressziójához vezet, ami fokozza a sejtek ATO-felszívódását.
Amikor olyan egerekkel dolgoztunk, amelyeket úgy terveztek, hogy ne expresszálják a Pin1-et, a kutatók azt is látták, hogy a rágcsálók valóban nagyon ellenállóak a rákkal szemben.
Ezeknek az állatoknak élettartamuk körülbelül felénél nem volt káros hatása a blokkolt enzim expresszió következtében, ami arra utal, hogy a Pin1 célzása az alapvonalon biztonságos megközelítés lehet.
„Felfedezésünk erősen javasolja egy új, izgalmas lehetőséget az [ATO] hozzáadására a meglévő terápiákhoz a hármas-negatív emlőrák és sok más ráktípus kezelésében, különösen akkor, ha a betegek rákos megbetegedéseit Pin1-pozitívnak találják. Ez jelentősen javíthatja a rákkezelés eredményeit. ”
Dr. Xiao Zhen Zhou
A hiányosságok orvoslására irányuló jövőbeni munka
Dr. Zhou, Lu és munkatársai hangsúlyozzák, hogy új megállapításaik hatékony stratégiákhoz vezethetnek a Pin1 célzására, amelyre eddig nem fejlesztettek ki inhibitorokat.
"Örömteli látni az [ATRA] és az [ATO] ezen kombinációját, hogy [laboratóriumom] gyógyítónak bizonyult az akut promyelocytás leukémia kezelésében, és más megközelítéseket jelent más rákos megbetegedések kezelésében" - magyarázza Dr. Pier Paolo Pandolfi, a BIDMC-től, aki először azt találta, hogy egy kombinált ATO-ATRA kezelés képes gyógyítani az ilyen típusú vérrákot.
"Valóban" - teszi hozzá - érdekes azt feltételezni, hogy ez a kombináció még más daganattípusokban is gyógyítónak bizonyulhat. "
Ennek ellenére a csapat megjegyzi az ATO-ATRA kombinációs kezelés egyik hiányosságát - nevezetesen azt, hogy az ATRA felezési ideje nagyon rövid az embereknél.
"Mi és mások megerősítettük az [ATRA] képességét a Pin1 működésének gátlására emlőrákban, májrákban és akut mieloid leukémiában, valamint lupusban és asztmában" - jegyzi meg Dr. Lu.
Ehhez hozzáteszi a figyelmeztetést: "[H] ennek ellenére az [ATRA] klinikai alkalmazását, különösen szilárd daganatokban, súlyosan korlátozta annak nagyon rövid felezési ideje, 45 perc az embereknél."
A szerzők mindazonáltal remélik, hogy a tanulmány eredményei elegendő motivációt jelentenek a jövőbeni tanulmányok számára, hogy a hosszabb életű, ellenállóbb ATRA fejlesztésére összpontosítsanak.
„Eredményeink ösztönzik a hosszabb felezési idő [ATRA] kifejlesztését az [ATO] -val vagy más erősebb Pin1-gátlókkal kombinálva, mert ígéretes új megközelítést kínálhatnak a rákok széles körének leküzdésében általános toxicitás nélkül, amint ezt a gyógyítás bizonyítja [ akut promyelocytás leukémia] - mondja Dr. Lu.
