A stockholmi Karolinska Intézet kutatói egy transzlációs vizsgálatot végeztek, amely új mechanizmust azonosított a glükóz lebontásának szabályozásában különböző rákfajták esetében is. A felfedezés új terápiás stratégiákhoz vezethet, amelyek gátat vethetnek a rák növekedésének. A tudósok a Cell Death & Differentiation folyóiratban számoltak be eredményeikről.
A jelenlegi rákellenes gyógyszerek (a kemoterápia) általános problémája, hogy a gyorsan osztódó sejtek növekedésének megakadályozására összpontosítanak. Mivel bizonyos normális egészséges sejtek ugyanolyan gyorsan reprodukálják magukat, mint a rákos sejtek, a kemoterápia az egészséges sejteket is elpusztítja. Ezért a betegek sok súlyos mellékhatásnak vannak kitéve. A rák jellemzője a tumorsejtek megváltozó anyagcseréje annak érdekében, hogy támogassák az energia és a sejtek építőköveinek termelését, amelyek gyors szaporodásukhoz szükségesek. A megváltozott glükóz-anyagcsere a leggyakoribb metabolikus változás, amelyet a különféle ráktípusoknál észlelnek, ahol a mutáns sejtek függőségbe kerülnek a glükózzal.
A rák anyagcseréjének főszereplője
"Mivel a rákos sejtek anyagcseréje eltér a normál sejtekétől, lehetőség van szelektíven blokkolni a rák anyagcseréjét anélkül, hogy jelentősen befolyásolnák az egészséges sejteket. Ez új és specifikusabb rákkezeléshez, valamint kevesebb mellékhatáshoz vezethet" - jelentette ki Erik Norberg, az intézet fiziológiai és farmakológiai tanszékének docense. A kutatócsoport most azt találta, hogy a deubiquitinase (DUB) JOSD2 - a tüdőrák egyik prognosztikai faktora - képes szabályozni a glükóz lebontását számos különféle ráktípusban (beleértve a tüdő-, emlő- és petefészekrákot).
A kutatók különféle módszerek (például globális metabolomika és a kvantitatív proteomika ) segítségével részletesen tanulmányozták a rákanyagcserét, és új tumorsejtekben, illetve daganatokban azonosítottak egy fehérjekomplexumot, amely aldoláz-A-ból, foszfofruktokinázból (PFK-1) és foszfoglicerát-dehidrogenázból (PHGDH) áll. Az eredmények azt mutatták, hogy a JOSD2 stimulálni tudja ezeket az anyagokat a glükóz metabolizálásához. "Különösen az a tény izgatott minket, hogy a JOSD2 genetikai úton történő eltávolítása megakadályozta a rákos sejtek növekedését. Azon túl, hogy az új szabályozási mechanizmus felfedezése a daganatos sejtek anyagcseréjében tudományos szempontból érdekes, úgy gondoljuk, hogy ezek az új ismeretek felhasználhatók a rák növekedésének lelassítására" - idézte Erik Norberget a MedicaXpress .
Tüdőrákosok vizsgálata adta az ötletet
Egy korábbi, szintén a fehérjetermeléssel kapcsolatos vizsgálat során több mint 500 tüdőrákos beteg adatait elemezve a svéd kutatók megállapították, hogy az anyagcsere ennél a betegségnél heterogén, azaz sokféleképpen működik. Megfigyelték, hogy a most ismertetett kutatásukban is fontos szerepet betöltő úgynevezett deubikvitinációs enzimek (DUB) fontosak lehetnek, mert stabilizálják a rák előrehaladását segítő fehérjéket. A stockholmi intézetben azóta törekszenek arra, hogy megértsék, a DUB-ok hogyan működnek az anyagcsere és az anyagcsere heterogenitás fontos szabályozóiként.
Hatásuk alapján kemoterápiás szereknek két fő csoportja van. A citotoxikus szerek elpusztítják a tumorsejteket (ahogy a nevük is mutatja, mérgezőek rájuk nézve), míg a citosztatikus szerek csak feltartóztatják a betegség progresszióját, megakadályozzák a sejtek további szaporodását, de nem ölik meg őket. A kemoterápiában alkalmazott hatóanyagok citotoxikusak. A rákellenes gyógyszerekről azonban gyakran összefoglalóan csak citosztatikumokként beszélnek. Mivel a gyorsan osztódó sejtekre hatnak, az agresszív tumorok ellen hatásosak elsősorban. A lassabban osztódó daganatsejtekkel szemben viszont általában kevésbé eredményesek. Ha a Karolinska Intézetben elért felfedezést majd gyógyszerek előállítására használják, akkor elsősorban citosztatikumokat fejleszthetnek ki a segítségével, amelyek lehetetlenné teszik a hibás genetikájú sejtek gyors osztódását.
