Kanser: İnatçı tümörlerle savaşmak için hücre metabolizmasını kullanmak
Ohio'daki Cincinnati Üniversitesi'nde yapılan yeni araştırmaya göre, ilaçlardan kaçan tümör hücrelerindeki metabolizmanın daha iyi anlaşılması kanser tedavilerini iyileştirebilir.
Bazı tümörlerin tedavisi zordur çünkü ilk başta kanser ilaçlarına yanıt verirken, bazı hücreler hayatta kalabilir ve yeni tümörler tohumlayabilir.
Hayatta kalan hücreler bunu, atıkları ortadan kaldırdıkları, hatalı bileşenleri ve patojenleri ortadan kaldırdıkları ve temel moleküler yapı taşlarını geri dönüştürdükleri "kendi kendine yeme" sürecini artırarak yaparlar.
Otofaji olarak bilinen süreç, atıkları lizozom adı verilen hücre bölmelerine taşır. Bunlar, çeşitli materyalleri sindirmek ve parçalamak için farklı türde enzimler içerir.
Otofaji aynı zamanda, besinler az olduğunda devreye giren ve besinler bol olduğunda tekrar kapanan bir hayatta kalma mekanizmasıdır.
Ohio'daki Cincinnati Üniversitesi Hematoloji ve Onkoloji Bölümü'nde doçent olan baş araştırmacı Carol Mercer, “Hücre metabolizmasının otofajiye başlama yeteneğini önemli ölçüde etkilediğini bulduk” diyor.
O ve meslektaşları, "otofajinin dinamik ve metabolik düzenlemesini" ortaya koyan bulgularını şimdi dergide yayınlanan bir makalede bildirdiler. Hücre Raporları.
Otofajinin kontrolü
Hücrelerde iki tür enzim kontrol otofajisi: biri AMP ile aktive olan protein kinaz (AMPK), diğeri ise rapamisinin memeli hedefidir (mTOR).
Bazı kanserler için tedaviler zaten AMPK'yi tetikleyen veya mTOR'u hedefleyen ilaçları kullanıyor ve ayrıca diğer kanser tedavilerinde kullanım için araştırılıyor.
Mercer, bu nedenlerden dolayı "tümör hücresinin bu hayatta kalma yolunu nasıl etkilediklerini anlamak önemlidir" diye açıklıyor.
Her hücre, hücreler için enerji üreten mitokondri adı verilen minik santraller içerir. Mitokondride enerji üretimi, her biri bir protein kompleksi içeren birkaç aşamada gerçekleşir. İlk aşama, mitokondriyal kompleks I olarak adlandırılan birini kullanır.
Kompleksi eksikliği olan insanlar, kalp, karaciğer, beyin ve sinirleri etkileyen bazıları da dahil olmak üzere çeşitli sağlık sorunları geliştirebilir.
Mercer ve meslektaşları, mitokondriyal kompleks I'in ayrıca otofajiyi tetiklemede ve artırmada ve süresini düzenlemede önemli bir rol oynadığını gösterdi.
Otofajiyi önleme ve teşvik etme
Bilim adamları, mitokondriyal kompleksteki genetik hataların mTOR inhibitörleri tarafından tetiklenen otofajiyi önlediğini buldular. Ayrıca iki antidiyabetik ilacın - fenformin ve metforminin - aynı etkiye sahip olduğunu da gösterdiler.
Yazarlar, bunun tersine, "mitokondriyal metabolizmayı artıran" yöntemleri kullanarak otofajiyi artırmak mümkündü.
Genel olarak çalışma, hücre metabolizmasının otofajideki dinamik rolüne dair yeni bilgiler ortaya koyuyor ve Mercer'e göre "kanser, nörodejeneratif ve mitokondriyal hastalıklar için yeni terapötik stratejiler" öneriyor.
Metabolizmanın otofajiyi nasıl etkilediğini ve süreci artırmak veya azaltmak için nasıl kullanılacağını keşfetmek için yapılan çalışmaların çoğu, kültürlenmiş hücreler kullanılarak yapıldı.
Ekibin mTOR'u inhibe ederken karaciğer kanserini tedavi edebileceğini keşfeden ekibin bir üyesinin daha önceki çalışmalarına dayanıyor, aynı zamanda otofajiyi de artırıyor.
"Verilerimiz, otofajinin düzenlenmesinde metabolizmanın önemini ortaya koyuyor, kanser için önemli olan klinik olarak ilgili ilaçları daha iyi anlamamızı sağlıyor ve otofajiyi artırmak veya engellemek için yeni stratejiler öneriyor."
Carol Mercer
