Jak witamina D pomaga zwalczać raka opornego na leczenie
Główną przyczyną niepowodzeń chemioterapii jest to, że guzy rozwijają oporność na leki przeciwnowotworowe. Teraz nowe badanie ujawnia, w jaki sposób witamina D może pomóc w rozwiązaniu tego problemu.
Naukowcy z South Dakota State University w Brookings wykazali, że kalcytriol i kalcypotriol, dwie aktywne formy witaminy D, mogą blokować mechanizm, który umożliwia komórkom nowotworowym uodpornienie się na leki.
Mechanizmem jest białko transportujące leki zwane białkiem 1 związanym z opornością wielolekową (MRP1). Białko znajduje się w ścianie komórkowej i napędza pompę, która wyrzuca leki przeciwnowotworowe z komórki.
Naukowcy wykazali, że kalcytriol i kalcypotriol mogą selektywnie wyostrzać komórki rakowe, które mają zbyt dużo MRP1 i je niszczyć.
Dr Surtaj Hussain Iram - adiunkt chemii i biochemii na Uniwersytecie Stanowym w Dakocie Południowej - jest starszym autorem ostatniego badania Metabolizm i dyspozycja leków artykuł o wynikach.
Stwierdza, że „Kilka badań epidemiologicznych i przedklinicznych wykazuje pozytywny wpływ witaminy D na zmniejszenie ryzyka i progresji raka, ale jako pierwsi odkryliśmy jej interakcję z białkiem transportującym lek i jego zdolność do selektywnego zabijania lekoopornych komórek rakowych”.
Iram wyjaśnia, że kalcytriol i kalcypotriol nie mogą zabić „naiwnych komórek rakowych”, które jeszcze nie rozwinęły chemooporności. Jednak gdy komórki stają się oporne na leki, padają ofiarą kalcytriolu i kalcypotriolu.
Białka transporterowe, oporność wielolekowa
Białka transportujące leki napędzają procesy komórkowe, które pochłaniają, rozprowadzają i wydalają leki z organizmu.
Komórki rakowe, u których rozwija się oporność na leki stosowane w chemioterapii, często wykazują nadekspresję lub nadprodukcję białek transporterowych. Ta obfitość jest główną przyczyną chemooporności.
Badania powiązały nadekspresję MRP1 z opornością wielolekową w rakach piersi, płuc i prostaty.
Fakt, że kalcytriol i kalcypotriol mogą zabijać oporne na chemikalia komórki rakowe, jest przykładem tego, co naukowcy określają jako „wrażliwość uboczną”.
Wrażliwość uboczna to „zdolność związków do zabijania” komórek opornych na wiele leków, ale nie komórek macierzystych, z których one pochodzą.
Około 90% niepowodzeń chemioterapii jest spowodowanych nabytą lekoopornością. Komórki wielolekooporne uodporniły się na leki różniące się nie tylko budową, ale także sposobem działania.
Główną przyczyną takiej oporności są pompy wypływowe, które wypychają tak dużo leku, że poziom pozostający w komórce jest zbyt niski, aby był skuteczny.
„Pięta achillesowa” lekoopornych komórek rakowych ”
Jednakże, podczas gdy nadekspresja MRP1 jest zaletą w tym sensie, że umożliwia komórkom nowotworowym wypompowywanie leków chemioterapeutycznych, jest również potencjalną wadą polegającą na tym, że celowanie w białko może spowodować wyłączenie pompy.
Jak zauważa Iram: „Zdobywanie siły w jednym obszarze zwykle powoduje słabość w innym - wszystko w naturze ma swoją cenę”.
„Nasze podejście”, dodaje, „polega na wycelowaniu w piętę achillesową opornych na leki komórek rakowych poprzez wykorzystanie kosztu sprawności odporności”.
Wykorzystując hodowane komórki rakowe, on i współpracownicy przetestowali osiem związków, które w poprzednich badaniach zidentyfikowały jako zdolne do interakcji z MRP1.
Spośród ośmiu związków odkryli, że „aktywny metabolit witaminy D-3, kalcytriol i jego analogiczny kalcypotriol” zarówno blokował funkcję transportową MRP1, jak i zabijał tylko komórki, które nadekspresjonowały białko transportowe.
„Nasze dane” - podsumowują autorzy - „wskazują na potencjalną rolę kalcytriolu i jego analogów w zwalczaniu nowotworów złośliwych, w których ekspresja MRP1 jest znacząca i przyczynia się do [oporności wielolekowej]”.
Konsekwencje o szerokim zasięgu
Iram mówi, że ich odkrycia mają również wpływ na leczenie wielu innych chorób.
MRP1 nie tylko zmniejsza skuteczność leków przeciwnowotworowych, ale może również osłabiać działanie antybiotyków, leków przeciwwirusowych, przeciwzapalnych, przeciwdepresyjnych i leków na HIV.
Ponadto MRP1 to tylko jeden rodzaj białka transportowego. Należy do dużej rodziny - zwanych transporterami ABC - które przenoszą substancje do i z wszystkich rodzajów komórek, nie tylko u zwierząt, ale także u roślin.
W rzeczywistości w roślinach jest więcej białek przenoszących ABC, co oznacza, że odkrycia mogą mieć również daleko idące konsekwencje dla żywności i rolnictwa.
„Jeśli uda nam się lepiej trzymać te transportery, możemy poprawić skuteczność leków. Pacjenci mogą przyjmować mniej leków, ale osiągają ten sam efekt, ponieważ leki nie są wypompowywane tak bardzo ”.
Dr Surtaj Hussain Iram
