Hemoterapija ubija ćelije raka. Ali način na koji ove ćelije umiru izgleda da je drugačiji nego što se ranije shvatalo. Istraživači sa Holandskog instituta za rak, predvođeni Thijn Brumelkampom, otkrili su potpuno novi način na koji ćelije raka umiru: zbog gena Schlafen11.
„Ovo je veoma neočekivano otkriće. Pacijenti sa rakom lečeni su hemoterapijom skoro jedan vek, ali ovaj put do ćelijske smrti nikada ranije nije primećen. Gde i kada se to dešava kod pacijenata biće potrebno dalje istražiti. Ovo otkriće bi na kraju moglo imaju implikacije na lečenje pacijenata sa rakom.“ Svoje nalaze su objavili u časopisu Nauka.
Mnogi tretmani raka oštećuju ćelijski DNK. Posle prevelike nepopravljive štete, ćelije mogu da započnu sopstvenu smrt. Biologija u srednjoj školi nas uči da protein p53 preuzima odgovornost za ovaj proces. p53 obezbeđuje popravku oštećene DNK, ali inicira samoubistvo ćelije kada oštećenje postane preozbiljno. Ovo sprečava nekontrolisanu deobu ćelija i stvaranje raka.
To zvuči kao sistem bez greške, ali stvarnost je složenija. „U više od polovine tumora, p53 više ne funkcioniše“, kaže Brumelkamp. „Ključni igrač p53 tu ne igra nikakvu ulogu. Pa zašto ćelije raka bez p53 i dalje umiru kada im oštetite DNK hemoterapijom ili zračenjem? Na moje iznenađenje, ispostavilo se da je to pitanje bez odgovora.“
Njegova istraživačka grupa tada je otkrila, zajedno sa grupom kolege Reuvena Agamija, do sada nepoznat način na koji ćelije umiru nakon oštećenja DNK. U laboratoriji su davali hemoterapiju ćelijama u kojima su pažljivo modifikovali DNK. Brumelkamp kaže: „Tražili smo genetsku promenu koja bi omogućila ćelijama da prežive hemoterapiju. Naša grupa ima mnogo iskustva u selektivnom onemogućavanju gena, što bismo mogli savršeno primeniti ovde.“
Isključivanjem gena, istraživačka grupa je pronašla novi put do ćelijske smrti na čelu sa genom Schlafen11 (SLFN11). Glavni istraživač Nikolas Bun rekao je: „U slučaju oštećenja DNK, SLFN11 gasi fabrike proteina ćelija: ribozome. Ovo izaziva ogroman stres u ovim ćelijama, što dovodi do njihove smrti. Novi put koji smo otkrili potpuno zaobilazi p53.“
Gen SLFN11 nije nepoznat u istraživanju raka. Često je neaktivan kod tumora pacijenata koji ne reaguju na hemoterapiju, kaže Brumelkamp. „Sada možemo da objasnimo ovu vezu. Kada ćelijama nedostaje SLFN11, one neće umreti na ovaj način kao odgovor na oštećenje DNK. Ćelije će preživeti i rak će opstati.“
Uticaj na lečenje raka
„Ovo otkriće otkriva mnoga nova istraživačka pitanja, što je obično slučaj u fundamentalnim istraživanjima“, kaže Brumelkamp.
„Demonstrirali smo naše otkriće u ćelijama raka uzgojenim u laboratoriji, ali ostaju mnoga važna pitanja: gde i kada se ovaj put javlja kod pacijenata? Kako utiče na imunoterapiju ili hemoterapiju? Da li utiče na nuspojave terapije raka? Ako ovaj oblik Takođe se pokazalo da ćelijska smrt igra značajnu ulogu kod pacijenata, ovaj nalaz će imati implikacije na tretmane raka. Ovo su važna pitanja koja treba dalje istražiti.
Ljudi imaju hiljade gena, od kojih mnogi imaju funkcije koje su nam nejasne. Da bi odredio uloge naših gena, istraživač Brumelkamp je razvio metodu koristeći haploidne ćelije. Ove ćelije sadrže samo jednu kopiju svakog gena, za razliku od običnih ćelija u našim telima koje sadrže dve kopije. Rukovanje dve kopije može biti izazovno u genetskim eksperimentima, jer se promene (mutacije) često dešavaju samo u jednoj od njih. Ovo otežava posmatranje efekata ovih mutacija.
Zajedno sa drugim istraživačima, Brumelkamp već godinama otkriva procese koji su ključni u bolestima koristeći ovu svestranu metodu. Na primer, njegova grupa je nedavno otkrila da ćelije mogu da prave lipide na drugačiji način od ranije poznatog.
Otkrili su kako određeni virusi, uključujući smrtonosni virus ebole, uspevaju da uđu u ljudske ćelije. Istraživali su otpor ćelija raka na specifične terapije i identifikovali proteine koji deluju kao kočnice imunološkog sistema, što je relevantno za imunoterapiju raka.
Tokom poslednjih godina, njegov tim je otkrio dva enzima koja su ostala neuhvatljiva četiri decenije, a ispostavilo se da su od vitalnog značaja za funkciju mišića i razvoj mozga.
