Er det muligt at dræbe kræft ved at 'overfeede' den?
Oxidativ stress er et fænomen, der opstår på celleniveau, og som kan føre til, at tidligere sunde celler forringes og til sidst dør. Kræft bruger ofte oxidativ stress til sin egen fordel, men kunne dette fænomen vendes mod det?
Reaktive iltarter (ROS) er stoffer, der produceres naturligt efter iltmetabolismeprocessen.
De spiller normalt en vigtig rolle i reguleringen af biologisk funktion (homeostase) såvel som i cellesignalering.
Men når ROS når unormale niveauer, kan dette producere oxidativ stress, et fænomen, der fører til cellulær aldring og forringelse.
I modsætning til sunde celler kræver kræftceller meget højere ROS-niveauer, som giver dem mulighed for at opretholde deres accelererede vækst og spredning.
For nylig besluttede forskere fra Georgia Cancer Center i Augusta og Department of Medicine ved Medical College of Georgia ved Augusta University at teste en spændende strategi inden for kræftbehandling: at øge ROS-produktionen til et punkt, hvor det ville forårsage kræftcelledød.
Forskningen er nu blevet offentliggjort i tidsskriftet Cellemetabolisme.
Når ROS bliver dødelig for kræft
Dr. Gang Zhou og kolleger brugte en type terapi kaldet adoptiv T-cellebehandling for at føre til en stigning i ROS i kræfttumorer, hvilket skubber de overbelastede celler til selvdestruktion.
Adoptiv T-cellebehandling er en type immunterapi, hvor specialiserede immunceller eller T-celler bruges til at målrette og ødelægge kræfttumorer.
I den nye undersøgelse arbejdede forskerne med en musemodel af kolorektal kræft. Efter at have givet musene en type kemoterapi, der vides at understøtte virkningen af T-cellerne, blev dyrene udsat for immunterapi.
Efter at have leveret denne behandling så holdet, at produktionen af glutathion - en naturlig antioxidant produceret på celleniveau, som hjælper med at modvirke ROS - blev forstyrret. Derfor ROS overakkumulerede og nåede for høje niveauer i kræftceller.
T-cellerne stimulerede også produktionen af en række specialiserede proteiner kendt som cytokiner med en proinflammatorisk virkning. Disse cytokiner omfattede tumornekrosefaktor alfa, som er kendt for at spille en rolle i celledød såvel som i tumorprogression.
"Vi startede," bemærker Dr. Zhou, "ved at stille spørgsmål om, hvordan immunterapi kan ændre metabolismen af tumorceller."
"Vores undersøgelser viser," tilføjer forskeren, "tumornekrosefaktor alfa kan virke direkte på tumorceller og inducere ROS inde i dem."
Takket være de metaboliske ændringer, der blev fremkaldt af adoptiv T-cellebehandling, vidnede forskerne fuldstændig tumorregression i næsten alle de mus, der modtog denne behandling.
En lovende tilgang
Lignende succes blev set, når man testede denne tilgang på modeller af brystkræft og kræft i lymfesystemet eller lymfom.
Forskerne bemærkede også, at en øget produktion af tumornekrosefaktor alfa - på grund af immunterapi - i forbindelse med kemoterapi øgede oxidativt stress endnu mere og ødelagde kræftceller.
Et andet fund var, at administration af pro-oxidanter gav lignende effekter til den adoptive T-cellebehandling, da disse lægemidler også øgede ROS-niveauer.
”Deres basislinje er allerede høj, og hvis du yderligere forstyrrer deres evne til at håndtere disse frie radikaler [ROS], vil de gå mod apoptose [celledød],” siger Dr. Zhou.
Mens overdreven ROS - der fører til oxidativ stress - syntes afgørende for at ødelægge kræftcellerne, bemærker forskerne, at det ikke desto mindre er muligt, at kræftcelledød kan forekomme på grund af tumornekrosefaktor alfas virkning, da dette cytokin vides at afskære tumorer 'blodforsyning, hvilket hæmmer deres vækst.
Forskere har bemærket, at kræftceller og T-celler kan konkurrere om energikilder, så de har en skadelig virkning på hinanden. Og ofte ender T-celler med at sulte af de næringsstoffer, de har brug for, hvilket efterlader kræftceller med en fordel, forklarer de.
Og Dr. Zhou og team hævder, at der endnu ikke vides nok om, hvordan T-celler påvirker kræfttumorer. Adoptiv T-celleterapi er i sig selv en ny type tilgang, der stadig udvikles til behandling af visse typer kræft, såsom kolorektal cancer.
Så forfatterne foreslår, at mere indsats bør fokuseres på bedre forståelse af T-cellernes virkning og forbedring af immunterapipotentialet til at ødelægge kræft.
