Pētnieki ir atklājuši jaunu vēža šūnu bojāejas ceļu ar ķīmijterapiju.

Ķīmijterapija iznīcina vēža šūnas. Taču veids, kā šīs šūnas iet bojā, šķiet, atšķiras no iepriekš saprastā. Nīderlandes Vēža institūta pētnieki Tijna Brummelkampa vadībā ir atklājuši pilnīgi jaunu veidu, kā vēža šūnas iet bojā: ar Schlafen11 gēna palīdzību.

"Šis ir ļoti negaidīts atklājums. Vēža slimnieki ir ārstēti ar ķīmijterapiju gandrīz gadsimtu, taču šis šūnu nāves ceļš nekad iepriekš nav novērots. Kur un kad tas notiek pacientiem, ir jāturpina pētīt. Šim atklājumam galu galā varētu būt ietekme uz vēža slimnieku ārstēšanu." Viņi publicēja savus secinājumus žurnālā Science.

Daudzas vēža ārstēšanas metodes bojā šūnu DNS. Pēc pārāk lieliem neatgriezeniskiem bojājumiem šūnas var ierosināt savu nāvi. Skolas bioloģijā mums tiek mācīts, ka šo procesu kontrolē proteīns, ko sauc par p53. p53 nodrošina bojātās DNS atjaunošanos, bet, ja bojājums kļūst pārāk smags, tas ierosina šūnu pašnāvību. Tas novērš šūnu nekontrolējamu dalīšanos un vēža veidošanos.

Pārsteigums: neatbildēts jautājums

Izklausās pēc nevainojamas sistēmas, taču realitāte ir sarežģītāka. "Vairāk nekā pusē audzēju p53 vairs nefunkcionē," saka Brummelkamps. "Galvenajam spēlētājam, p53, nav nekādas lomas. Tad kāpēc vēža šūnas bez p53 joprojām iet bojā, ja to DNS tiek bojāts ar ķīmijterapiju vai staru terapiju? Par manu pārsteigumu, tas bija neatbildēts jautājums."

Viņa pētnieku grupa kopā ar kolēģa Revuenas Agami grupu atklāja iepriekš nezināmu veidu, kā šūnas iet bojā pēc DNS bojājumiem. Laboratorijā viņi injicēja ķīmijterapiju šūnās, kurās viņi bija rūpīgi modificējuši DNS. Brummelkamps saka: "Mēs meklējām ģenētiskas izmaiņas, kas ļautu šūnām pārdzīvot ķīmijterapiju. Mūsu grupai ir liela pieredze gēnu selektīvā atspējošanā, ko mēs varētu pilnībā izmantot šeit."

Jauns nozīmīgs spēlētājs šūnu nāvē Izslēdzot gēnus, pētnieku komanda atklāja jaunu šūnu nāves ceļu, ko vada gēns Schlafen11 (SLFN11). Galvenais pētnieks Nikolass Būns teica: "Kad DNS tiek bojāta, SLFN11 izslēdz šūnu olbaltumvielu rūpnīcas: ribosomas. Tas rada milzīgu stresu šīm šūnām, izraisot to nāvi. Jaunais ceļš, ko mēs atklājām, pilnībā apiet p53."

SLFN11 gēns vēža pētījumos nav jauns. Tas bieži vien ir neaktīvs audzējos pacientiem, kuri nereaģē uz ķīmijterapiju, saka Brummelkamps. "Mēs tagad varam izskaidrot šo saistību. Kad šūnām trūkst SLFN11, tās nemirst šādā veidā, reaģējot uz DNS bojājumiem. Šūnas izdzīvos, un vēzis turpināsies."

Ietekme uz vēža ārstēšanu

"Šis atklājums paver daudzus jaunus pētniecības jautājumus, kas ir raksturīgi fundamentālajiem pētījumiem," saka Brummelkamps.

"Mēs esam pierādījuši savu atklājumu laboratorijā audzētās vēža šūnās, taču joprojām ir daudz svarīgu jautājumu: kur un kad šis ceļš notiek pacientiem? Kā tas ietekmē imunoterapiju vai ķīmijterapiju? Vai tas ietekmē vēža ārstēšanas blakusparādības? Ja šī šūnu nāves forma izrādīsies nozīmīga arī pacientiem, šim atklājumam būs ietekme uz vēža ārstēšanu. Šie ir svarīgi jautājumi, kas jāturpina pētīt."

Gēnu izslēgšana pa vienam. Cilvēkiem ir tūkstošiem gēnu, un daudziem no tiem ir mums neskaidras funkcijas. Lai noteiktu mūsu gēnu lomas, pētnieks Brummelkamps izstrādāja metodi, izmantojot haploīdas šūnas. Šajās šūnās ir tikai viena katra gēna kopija, atšķirībā no normālajām šūnām mūsu ķermenī, kurās ir divas kopijas. Ģenētiskajos eksperimentos divu kopiju apstrāde var būt sarežģīta, jo izmaiņas (mutācijas) bieži notiek tikai vienā no tām. Tas apgrūtina šo mutāciju ietekmes novērošanu.

Kopā ar citiem pētniekiem Brummelkamps, izmantojot šo daudzpusīgo metodi, ir pavadījis gadus, atklājot procesus, kas ir kritiski slimību attīstībai. Piemēram, viņa grupa nesen atklāja, ka šūnas var ražot lipīdus citādā veidā nekā iepriekš zināms.

Viņi ir atklājuši, kā noteiktiem vīrusiem, tostarp nāvējošajam Ebolas vīrusam, izdodas iekļūt cilvēka šūnās. Viņi ir iedziļinājušies vēža šūnu rezistencē pret noteiktām terapijām un identificējuši olbaltumvielas, kas darbojas kā imūnsistēmas bremzes, kas ietekmē vēža imunoterapiju.

Pēdējos gados viņa komanda ir atklājusi divus fermentus, kas četras desmitgades palika nezināmi un izrādījās vitāli svarīgi muskuļu funkcijai un smadzeņu attīstībai.