Jak by jeden enzym mohl zastavit šíření rakoviny
Vědci identifikovali nový enzymový mechanismus, který indukuje rakovinné buňky, které se chystají migrovat, aby se zničily degradací jejich malých elektráren nebo mitochondrií. Doufají, že tento objev povede k nové léčbě, která může zabránit šíření nádorů.
Proces, při kterém se rakovinné buňky uvolňují ze svých primárních míst a migrují do blízké a vzdálené tkáně, se nazývá metastáza.
Je to „hlavní důvod“, že rakovina je tak vážným onemocněním.
Jakmile probíhají metastázy, je mnohem těžší kontrolovat onemocnění a lze vyléčit jen málo rakovin, jakmile se stanou metastázami.
Například, i když pouze asi 5 procent zhoubných nádorů prsu u žen je při první diagnostice metastázujících, naprostá většina úmrtí je způsobena metastázami.
Odpojení od extracelulární matrice
Ve zprávě o výsledcích, která byla nedávno zveřejněna v časopise Přírodní buněčná biologie, vysvětlují vědci z University of Notre Dame v Indianě, jak se rakovinné buňky musí nejprve oddělit od extracelulární matrice - nebo od „proteinového lešení“, které buňky normálně drží na místě - než mohou začít migrovat.
Aby se rakovinné buňky úspěšně osvobodily, musí porazit různé mechanismy, které normálně spouštějí buněčnou smrt, když se buňky oddělí od extracelulární matrice. Jak se vyvíjejí nádory, jejich buňky se mohou stát rezistentní vůči těmto mechanismům.
Předchozí výzkumy naznačovaly, že jeden takový mechanismus může fungovat zvýšením oxidačního stresu na buňku, ale podrobnosti zůstaly „špatně definované“, poznamenávají autoři.
Nová studie zkoumala buněčný enzym zvaný receptor-interagující protein kináza 1 (RIPK1), o kterém již bylo známo, že hraje roli v typu buněčné smrti zvané nekróza.
Překvapivě nová role RIPK1 v buněčné smrti
Zatímco vědci zkoumali RIPK1, byli překvapeni, když zjistili, že se zdálo, že enzym má účinek na mitochondrie, což naznačuje roli ve zcela jiném typu buněčné smrti.
"Opravdu jsme si mysleli," vysvětluje vedoucí studie Zachary Schafer, docent biologie rakoviny, "toto bude příběh o nekróze, ale nebyli jsme schopni vidět o tom důkazy a věděli jsme, že něco musí být chyběli."
On a jeho kolegové odhalili, že aktivace RIPK1, když se buňka oddělí od extracelulární matrice, spouští proces zvaný mitofagie, který degraduje mitochondrie, což jsou drobné buněčné kompartmenty - někdy označované jako „powerhouse“ - dodávající většinu energie buňky.
Mitofagie spouští další reakce v oddělené buňce, které zvyšují hladinu reaktivních forem kyslíku, nebo sloučenin, které způsobují oxidační stres, který vede k buněčné smrti.
"Pohled na mitochondriální čísla zásadně změnil naše myšlení a zaměřil nás na jiný způsob, jakým RIPK1 může způsobit smrt buněk."
Prof.Zachary Schafer
Další testy odhalily, že blokování příslušné dráhy RIPK1 podporovalo tvorbu nádorů v živém modelu.
Autoři studie dospěli k závěru, že jejich zjištění naznačují, že cílení na „RIPK1 zprostředkovanou indukci mitofagie“ může být účinným způsobem, jak zastavit šíření nádorů eliminací rakovinných buněk, které se oddělují od extracelulární matrice.
