Jak jeden enzym może powstrzymać rozprzestrzenianie się raka
Naukowcy zidentyfikowali nowy mechanizm enzymatyczny, który pobudza komórki nowotworowe, które mają właśnie migrować, i niszczą same siebie, degradując ich maleńkie elektrownie lub mitochondria. Mają nadzieję, że to odkrycie doprowadzi do nowych metod leczenia, które mogą powstrzymać rozprzestrzenianie się guzów.
Proces, w którym komórki rakowe uwalniają się ze swoich pierwotnych miejsc i migrują do pobliskich i odległych tkanek, nazywany jest przerzutami.
To jest „główny powód”, że rak jest tak poważną chorobą.
Gdy przerzuty są w toku, choroba jest znacznie trudniejsza do kontrolowania i niewiele nowotworów można wyleczyć, gdy stają się przerzutami.
Na przykład, chociaż tylko około 5 procent przypadków raka piersi u kobiet powoduje przerzuty w momencie pierwszego zdiagnozowania, zdecydowana większość zgonów jest spowodowana przerzutami.
Oderwanie się od macierzy zewnątrzkomórkowej
W raporcie z wyników opublikowanym niedawno w czasopiśmie Nature Cell Biologynaukowcy z University of Notre Dame w Indianie wyjaśniają, w jaki sposób komórki rakowe muszą najpierw oderwać się od macierzy zewnątrzkomórkowej - lub „rusztowania białkowego”, które normalnie utrzymuje komórki na miejscu - zanim zaczną migrować.
Aby skutecznie się uwolnić, komórki rakowe muszą pokonać różne mechanizmy, które normalnie powodują śmierć komórki, gdy komórki odrywają się od macierzy zewnątrzkomórkowej. W miarę rozwoju guzów ich komórki mogą stać się odporne na te mechanizmy.
Poprzednie badania sugerowały, że jeden z takich mechanizmów może działać poprzez zwiększanie stresu oksydacyjnego w komórce, ale szczegóły pozostają „słabo zdefiniowane” - zauważają autorzy.
Nowe badanie dotyczyło enzymu komórkowego zwanego kinazą białkową oddziałującą z receptorem 1 (RIPK1), o którym wiedziano już, że odgrywa rolę w rodzaju śmierci komórkowej zwanej nekrozą.
Zaskakująca nowa rola RIPK1 w śmierci komórki
Podczas badania RIPK1 naukowcy byli zaskoczeni, że enzym wydawał się mieć wpływ na mitochondria, co sugeruje rolę w zupełnie innym typie śmierci komórki.
„Naprawdę pomyśleliśmy”, wyjaśnia starszy autor badania, Zachary Schafer, profesor biologii raka, „to będzie historia o martwicy, ale nie byliśmy w stanie zobaczyć na to dowodów i wiedzieliśmy, że musi być coś brakowało."
On i jego koledzy ujawnili, że aktywacja RIPK1, gdy komórka odłącza się od macierzy zewnątrzkomórkowej, wyzwala proces zwany mitofagią, który degraduje mitochondria, czyli małe przedziały komórkowe - czasami określane jako „elektrownie” - które dostarczają większość energii komórkowej.
Mitofagia wyzwala dalsze reakcje w oderwanej komórce, które zwiększają poziom reaktywnych form tlenu lub związków powodujących stres oksydacyjny, który prowadzi do śmierci komórki.
„Przyjrzenie się liczbom mitochondrialnym zasadniczo zmieniło nasze myślenie i skupiło nas na innym sposobie, w jaki RIPK1 może powodować śmierć komórek”.
Prof.Zachary Schafer
Dalsze testy wykazały, że blokowanie odpowiedniego szlaku RIPK1 sprzyjało tworzeniu się guza w żywym modelu.
Autorzy badania konkludują, że ich odkrycia sugerują, że celowanie w „indukcję mitofagii za pośrednictwem RIPK1” może być skutecznym sposobem powstrzymania rozprzestrzeniania się nowotworów poprzez eliminację komórek rakowych, które oddzielają się od macierzy zewnątrzkomórkowej.
