Cząsteczka „super zabójcy” Huntingtona może zabić raka
Naukowcy badający przyczynę, dla której rak występuje znacznie rzadziej u osób z chorobą Huntingtona, ujawnili, że gen odpowiedzialny za śmiertelną chorobę mózgu wytwarza cząsteczkę, która jest śmiertelna dla komórek rakowych.
W niedawnym artykule opublikowanym w czasopiśmie Raporty EMBO, naukowcy z Northwestern University w Chicago, Illinois, dokładnie odnotowują, w jaki sposób testowali cząsteczkę w ludzkich i mysich komórkach nowotworowych, a także u myszy z rakiem jajnika.
„Ta cząsteczka”, wyjaśnia starszy autor badania Marcus E. Peter, profesor metabolizmu raka, „jest super zabójcą przeciwko wszystkim komórkom nowotworowym. Nigdy nie widzieliśmy czegoś tak potężnego ”.
On i jego koledzy mają nadzieję, że odkrycie doprowadzi do krótkotrwałego leczenia, które może namierzyć i zniszczyć komórki rakowe bez wywoływania postępującego uszkodzenia mózgu, które występuje wraz z chorobą Huntingtona.
Choroba Huntingtona jest śmiertelną i dziedziczną chorobą, która niszczy komórki nerwowe w mózgu, powodując postępujący spadek sprawności umysłowej i fizycznej. Objawy pojawiają się zwykle między 30 a 50 rokiem życia i postępują przez okres 10–25 lat.
Obecnie w Stanach Zjednoczonych żyje 30 000 osób z chorobą Huntingtona, a kolejne 200 000 jest zagrożonych dziedziczeniem.
Wadliwy gen ma zbyt wiele powtarzających się wzorców
Obecnie nie ma lekarstwa na chorobę Huntingtona, która powstaje w wyniku uszkodzenia genu huntingtyny. Gen jest przekazywany z rodzica na dziecko. Dzieci, których rodzic choruje na tę chorobę, mają 50 procent szans na nosicielstwo genu.
Wadliwy gen huntingtyny zawiera więcej niż normalną liczbę powtórzeń pewnej sekwencji nukleotydów w swoim kodzie DNA. Nukleotydy to „alfabet” DNA i RNA i jest ich pięć: A, G, C, T i U.
W chorobie Huntingtona gen huntingtyny zawiera zbyt wiele powtarzających się sekwencji CAG. Im więcej powtórzeń sekwencji CAG w genie, tym wcześniej choroba się rozwija.
Powtarzane sekwencje powodują powstanie cząsteczek zwanych małymi interferującymi RNA, które atakują geny ważne dla przeżycia komórek i wywołują rodzaj śmierci komórki, na którą podatne są komórki mózgowe.
Wydaje się jednak, że komórki nowotworowe są znacznie bardziej narażone na tego typu śmierć komórkową, co otwiera możliwość wykorzystania procesu eliminacji komórek nowotworowych w sposób nie uszkadzający zdrowych komórek.
„Uważamy, że krótkoterminowa terapia przeciwnowotworowa przez kilka tygodni byłaby możliwa, gdybyśmy mogli leczyć pacjenta tak, aby zabił komórki rakowe bez powodowania problemów neurologicznych, na które cierpią pacjenci z Huntingtonem”.
Prof. Marcus E. Peter
Mechanizm śmierci komórki, który jest aktywowany przez małe interferujące RNA, został po raz pierwszy zidentyfikowany we wcześniejszych badaniach prof. Petera i autora pierwszego badania, dr Andrei E Murmanna, który jest adiunktem w dziedzinie medycyny.
Huntington produkuje „cząsteczkę zabójcy”
Wyjaśniając powód nowego badania, dr Murmann mówi, że naukowcy zastanawiali się, czy mogą istnieć sytuacje, w których mechanizm śmierci komórki jest „nadaktywny u niektórych osób i gdzie może powodować utratę tkanek”.
„Ci pacjenci”, dodaje, „nie tylko mieliby chorobę ze składnikiem RNA, ale także musieliby mieć mniej raka”.
W poszukiwaniu chorób o takiej kombinacji cech - dużej utraty tkanki, mniejszej zapadalności na raka i z udziałem RNA - najbardziej wyróżnia się choroba Huntingtona.
Bliższe badanie wadliwego genu huntingtyny ujawniło podobny wzór powtarzających się sekwencji kodu DNA, jak w mechanizmie śmierci komórkowej zidentyfikowanym we wcześniejszych badaniach: oba miały wysoką zawartość nukleotydów C i G.
„Toksyczność”, zauważa dr Murmann, „idzie w parze z bogactwem C i G. Te podobieństwa wzbudziły naszą ciekawość ”.
Zespół przetestował wpływ małych interferujących RNA wytwarzanych przez powtarzane sekwencje w ludzkich i mysich komórkach nowotworowych wyhodowanych z laboratoryjnych linii komórkowych.
Przetestowali je na komórkach raka mózgu, piersi, okrężnicy, wątroby, płuc, jajnika i skóry. „Cząsteczki zabójcy” zabiły wszystkie komórki rakowe zarówno z ludzkich, jak i mysich linii komórkowych.
Przetestowali także wpływ cząsteczek na żywe myszy z ludzkim rakiem jajnika. Cząsteczki zostały dostarczone w nanocząstkach, które uwolniły swój ładunek, gdy dotarły do guzów.
Wyniki pokazały, że cząsteczki spowolniły wzrost guza „bez oznak toksyczności dla myszy”, a także bez dowodów na to, że guzy rozwinęły oporność na leczenie.
Zespół pracuje obecnie nad udoskonaleniem metody, aby nanocząsteczki mogły skuteczniej docierać do guzów. Naukowcy chcą również znaleźć sposób na utrzymanie ich stabilności podczas przechowywania.
