Hvordan et enzym kunne stoppe spredningen af kræft
Forskere har identificeret en ny enzymmekanisme, der inducerer kræftceller, der er ved at migrere for at ødelægge sig selv ved at nedbryde deres små kraftværker eller mitokondrier. De håber, at denne opdagelse vil føre til nye behandlinger, der kan forhindre tumorer i at sprede sig.
Processen, hvorigennem kræftceller bryder fri fra deres primære steder og migrerer ind i nærliggende og fjernt væv er kendt som metastase.
Det er "hovedårsagen" til, at kræft er en så alvorlig sygdom.
Når metastase er i gang, er sygdommen meget sværere at kontrollere, og få kræftformer kan helbredes, når de bliver metastatiske.
For eksempel, selvom kun omkring 5 procent af brystkræft hos kvinder er metastatisk, når de først diagnosticeres, skyldes langt størstedelen af metastaser.
Adskillelse fra den ekstracellulære matrix
I en rapport om de resultater, der for nylig blev offentliggjort i tidsskriftet Naturcellebiologi, forklarer forskere fra University of Notre Dame i Indiana, hvordan kræftceller først skal løsne sig fra den ekstracellulære matrix - eller "proteinstilladelsen", der normalt holder celler på plads, før de kan begynde at migrere.
For at kunne bryde fri skal kræftceller besejre forskellige mekanismer, der normalt udløser celledød, når celler løsnes fra den ekstracellulære matrix. Når tumorer udvikler sig, kan deres celler blive resistente over for disse mekanismer.
Tidligere undersøgelser antydede, at en sådan mekanisme kan virke ved at øge oxidativt stress på cellen, men detaljerne er forblevet "dårligt definerede", bemærk forfatterne.
Den nye undersøgelse undersøgte et celleenzym kaldet receptor-interagerende proteinkinase 1 (RIPK1), som allerede var kendt for at spille en rolle i en type celledød kaldet nekrose.
En overraskende ny rolle for RIPK1 i celledød
Mens de undersøgte RIPK1, blev forskerne overraskede over at finde ud af, at enzymet syntes at have en effekt på mitokondrier, hvilket antydede en rolle i en helt anden type celledød.
”Vi troede virkelig,” forklarer seniorforfatter Zachary Schafer, lektor i kræftbiologi, “dette skulle være en historie om nekrose, men vi kunne ikke se bevis for det og vidste, at der måtte være noget vi mangler. ”
Han og hans kolleger afslørede, at aktivering af RIPK1, når cellen løsnes fra den ekstracellulære matrix, udløser en proces kaldet mitofagi, der nedbryder mitokondrier, som er de små cellulære rum - undertiden benævnt "kraftcentre" - der leverer det meste af cellens energi.
Mitofagen udløser yderligere reaktioner i den løsrevne celle, der øger niveauet af reaktive iltarter eller de forbindelser, der forårsager oxidativt stress, der fører til celledød.
"At se på mitokondrielle tal ændrede grundlæggende vores tænkning og fik os til at fokusere på en anden måde, som RIPK1 kan få celler til at dø."
Prof.Zachary Schafer
Yderligere forsøg afslørede, at blokering af den relevante RIPK1-vej fremmede tumordannelse i en levende model.
Undersøgelsesforfatterne konkluderer, at deres fund tyder på, at målretning mod "RIPK1-medieret induktion af mitofagi" kan være en effektiv måde at stoppe tumorer i at sprede sig ved at eliminere kræftceller, der løsnes fra den ekstracellulære matrix.
