Vēzis: Zinātnieki atklāj, kā uzlabot staru terapiju
Zinātnieki nesen identificēja molekulāro ceļu, kas sasaista enerģijas ražošanas centru jeb mitohondriju kustību vēža šūnās ar rezistenci pret staru terapiju. Tas, pēc viņu domām, varētu uzlabot vēža ārstēšanu.
Lai gan iepriekšējie pētījumi jau bija atklājuši, ka ceļam, ko sauc par Arf6-AMP1-PRKD2, ir galvenā loma vēža invazivitātē, tā saistība ar izturību pret ārstēšanu palika neskaidra.
Pētot agresīvas krūts vēža šūnas, Japānas Hokaido universitātes zinātnieki atklāja, ka Arf6-AMP1-PRKD2 kontrolē mitohondriju kustību šūnu iekšienē.
Nesen publicēts žurnāls Dabas komunikācijas apraksta viņu darbu.
Ceļš ļauj mitohondrijiem "izkliedēties" un virzīties uz šūnu perimetru, kas palielina vēža invazivitāti.
Komanda pamanīja, ka, bloķējot ceļu, enerģiju ģenerējošās struktūras tā vietā pulcējās šūnu centrā. Tur mitohondriji sāka ražot un atbrīvot pārmērīgu nestabilu ar skābekli bagātu molekulu daudzumu, kas pazīstams kā reaktīvās skābekļa sugas (ROS).
ROS molekulas ir divvirzienu zobens vēža gadījumā; līdz noteiktam līmenim tie veicina vēža invazivitāti, bet, ja daudzums ir pārmērīgs, tie iznīcina vēža šūnas.
ROS, mitohondriju kustība un integrīns
Viens no iemesliem, kāpēc staru terapija, kas izmanto jonizējošo starojumu, var samazināt vai likvidēt audzējus, ir tā, ka tā palielina ROS ražošanu vēža šūnās.
Daži vēži tomēr kļūst izturīgi pret staru terapiju un citām ārstēšanas metodēm, kas darbojas, palielinot ROS vēža šūnās, jo šūnās attīstās tolerance pret molekulām.
Pētījums nav pirmais, kas pamanīja, ka mitohondriji pārvietojas šūnu iekšienē. Ir zināms, ka šī kustība notiek dažādos apstākļos. Piemēram, kad baltie asinsķermenīši virzās uz mērķi - piemēram, patogēnu vai potenciāli kaitīgu aģentu -, to mitohondriji savāksies aizmugurējos galos.
Savukārt invazīvās vēža šūnās “spēkstacijas” pulcējas šūnas priekšējā malā.
Šķiet, ka olbaltumviela, ko sauc par integrīnu, ir saistīta ar vēža invazivitāti. Olbaltumviela parasti atrodas šūnu membrānā un palīdz piestiprināt šūnu pie vielu matricas, kas ieskauj šūnas un satur audus kopā.
Jaunajā pētījumā tika padziļināti apskatīts, kā invazīvā vēža gadījumā varētu būt saistīta ROS, šūnu mitohondriju dinamika un integrīns.
Saiknes pārbaude invazīvā vēža gadījumā
Izmeklētāji veica virkni eksperimentu ar invazīvām krūts vēža šūnām. Viņi izsekoja ROS ražošanu un mitohondriju kustību šūnās, iezīmējot dažādas molekulas ar fluorescējošiem marķieriem.
Pēc tam viņi bloķēja noteiktas molekulas, kas saistītas ar vēža invazivitāti, un novēroja, kas notika ar šiem mehānismiem. Tas bija veids, kā viņi identificēja ceļu Arf6-AMP1-PRKD2.
Rezultāti atklāja, ka ceļš palīdzēja pārstrādāt integrīnu vēža šūnā, izraisot tā veidošanos “adhēzijas kompleksam” šūnas membrānā. Galu galā tas izraisīja mitohondriju kustību līdz šūnas malai.
Ceļa bloķēšana tomēr lika mitohondrijiem saplūst vēža šūnas vidū malas vietā un samazināja invazivitāti.
Pēc tam komanda parādīja, ka tieši šī pulcēšanās centrā lika mitohondrijiem radīt pārmērīgu daudzumu ROS molekulu, kas iznīcināja šūnas.
Pēc autoru domām, "Šie atklājumi norāda uz jaunu molekulāru saikni starp šūnu kustībām un mitohondriju dinamiku, kas, šķiet, ir izšķiroša gan ļoti invazīvu vēža gadījumu invazīvajai aktivitātei, gan tolerancei pret ROS."
Viņi secina:
"Mūsu atklājumi var arī radīt jaunas stratēģijas, lai uzlabotu ROS starpniecības vēža terapijas efektivitāti, piemēram, [staru terapija]."
