Trucizna czy lekarstwo? Badania wykazały, że arsen może pomóc w leczeniu raka
Arsen słynie ze swoich szkodliwych właściwości. Jednak niektóre związki arsenu - w dokładnie odmierzonych dawkach - można stosować w leczeniu. Naukowcy twierdzą, że jeden taki związek może nawet pomóc w leczeniu raka.
Arsen jest często wymieniany jako czynnik rakotwórczy, czyli substancja, której obecność w środowisku człowieka może prowadzić do rozwoju raka.
Jednak niektóre związki na bazie arsenu były stosowane w przeszłości w leczeniu różnych schorzeń.
Jeden z takich związków - zwany trójtlenkiem arsenu (ATO) - jest nadal używany i faktycznie uzyskał aprobatę Food and Drug Administration (FDA) pod nazwą handlową Trisenox w 2001 roku.
Teraz naukowcy z Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) w Bostonie w stanie Massachusetts badają potencjał ATO w leczeniu raka.
W szczególności dr. Kun Ping Lu, Xiao Zhen Zhou i współpracownicy przyjrzeli się, w jaki sposób ATO w połączeniu z innym istniejącym lekiem - kwasem all-trans retinowym (ATRA) - może być faktycznie stosowany do leczenia białaczki promielocytowej, która jest rodzajem raka krwi.
Mechanizmy, dzięki którym ATO w połączeniu z ATRA mogą pomóc w leczeniu tego typu białaczki, są niejasne, ale to badanie rzuca światło na sposób działania tych substancji na poziomie komórkowym, sugerując, że ich interakcja może być przydatna w leczeniu innych rodzajów raka, takich jak: dobrze.
Ich odkrycia pojawiają się w czasopiśmie Nature Communications.
Blokowanie i niszczenie kluczowego enzymu
Naukowcy pracowali z modelami białaczki, raka piersi i wątroby i byli w stanie odkryć, że kombinacja ATO-ATRA zniszczyła enzym znany jako Pin1.
Pin1 odgrywa kluczową rolę w regulacji sieci sygnalizacyjnych w raku; aktywuje ponad 40 białek odżywiających guzy nowotworowe, jednocześnie blokując ponad 20 białek, które normalnie hamowałyby wzrost guza.
Enzym ten jest nadaktywny w większości rodzajów raka występujących u ludzi - szczególnie w nowotworowych komórkach macierzystych, które napędzają wzrost guza i często mogą być kluczem do oporności raka na tradycyjne metody leczenia.
W tym badaniu naukowcy zaobserwowali, że ATO wiąże się z Pin1, blokując jego działanie i ostatecznie prowadząc do degradacji enzymu. W tym samym czasie ATRA - który również wiąże się z Pin1 i go degraduje - ułatwia i zwiększa wychwyt ATO przez komórki.
Prowadzi to do zwiększonej ekspresji białka specyficznego dla błon komórkowych, co zwiększa wchłanianie ATO przez komórki.
Podczas pracy z myszami zaprojektowanymi tak, aby nie wyrażały Pin1, naukowcy zauważyli również, że gryzonie były w rzeczywistości wysoce odporne na raka.
Zwierzęta te nie doznały żadnych złych skutków w wyniku zablokowanej ekspresji enzymów przez około połowę ich życia, co sugeruje, że celowanie w Pin1 na początku może być bezpiecznym podejściem.
„Nasze odkrycie zdecydowanie sugeruje ekscytującą, nową możliwość dodania [ATO] do istniejących terapii w leczeniu potrójnie ujemnego raka piersi i wielu innych typów raka, zwłaszcza gdy nowotwory pacjentów okazały się być Pin1-dodatnie. Może to znacznie poprawić wyniki leczenia raka ”.
Dr Xiao Zhen Zhou
Przyszłe prace nad niedociągnięciami
Drs. Zhou, Lu i współpracownicy podkreślają, że ich nowe odkrycia mogą prowadzić do skutecznych strategii ukierunkowanych na Pin1, dla którego dotychczas nie opracowano żadnych inhibitorów.
„To satysfakcjonujące widzieć to połączenie [ATRA] i [ATO], które moje [laboratorium] odkryło jako lecznicze w leczeniu ostrej białaczki promielocytowej, przekłada się na możliwe podejścia do leczenia innych nowotworów” - wyjaśnia dr Pier Paolo Pandolfi, BIDMC, który jako pierwszy odkrył, że skojarzona terapia ATO-ATRA jest w stanie wyleczyć ten typ raka krwi.
„Rzeczywiście” - dodaje - „interesujące jest spekulowanie, że ta kombinacja może nawet okazać się lecznicza w przypadku innych typów nowotworów, które jeszcze nie zostały odkryte”.
Mimo to zespół zauważa jedną wadę leczenia skojarzonego ATO-ATRA - a mianowicie, że ATRA ma bardzo krótki okres półtrwania u ludzi.
„My i inni potwierdziliśmy zdolność [ATRA] do hamowania funkcji Pin1 w raku piersi, raku wątroby i ostrej białaczce szpikowej, jak również w toczniu i astmie” - zauważa dr Lu.
Dodaje do tego ostrzeżenie: „[H] aczkolwiek zastosowania kliniczne [ATRA], szczególnie w guzach litych, zostały poważnie ograniczone przez bardzo krótki okres półtrwania wynoszący 45 minut u ludzi”.
Niemniej jednak autorzy mają nadzieję, że wyniki badania zapewnią wystarczającą motywację do dalszych badań, aby skupić się na opracowaniu dłużej żyjącego, bardziej odpornego ATRA.
„Nasze wyniki stymulują rozwój dłuższego okresu półtrwania [ATRA] w połączeniu z [ATO] lub innymi silniejszymi inhibitorami Pin1, ponieważ mogą one stanowić obiecujące nowe podejście do zwalczania szerokiego zakresu nowotworów bez ogólnej toksyczności, co udowodniono w leczeniu [ ostra białaczka promielocytowa] ”, mówi dr Lu.
