Gift eller helbredelse? Arsen kan hjælpe med at behandle kræft, konstaterer undersøgelsen
Arsen er berygtet for sine skadelige egenskaber. Imidlertid kan nogle arsenforbindelser - i omhyggeligt målte doser - bruges til medicinsk behandling. En sådan forbindelse kan endda hjælpe med at behandle kræft, siger forskere.
Arsen er ofte opført som kræftfremkaldende, hvilket er et stof, hvis tilstedeværelse i en persons miljø kan føre til udvikling af kræft.
Imidlertid er nogle arsenbaserede forbindelser blevet brugt gennem historien til behandling af forskellige medicinske tilstande.
En sådan forbindelse - kaldet arsen trioxid (ATO) - bruges stadig i dag, og den fik faktisk Food and Drug Administration (FDA) godkendelse under markedsføringsnavnet Trisenox i 2001.
Nu undersøger forskere fra Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) i Boston, MA, ATO's potentiale til behandling af kræft.
Specifikt drs. Kun Ping Lu, Xiao Zhen Zhou og kolleger kiggede på, hvordan ATO i kombination med et andet eksisterende lægemiddel - all-trans retinsyre (ATRA) - kan bruges til faktisk at kurere promyelocytisk leukæmi, som er en type blodkræft.
Mekanismerne, hvorigennem ATO i kombination med ATRA kan hjælpe med at kurere denne type leukæmi, har været uklare, men denne undersøgelse kaster lys over, hvordan disse stoffer virker på mobilniveau, hvilket tyder på, at deres interaktion kan være nyttig til behandling af andre former for kræft, som godt.
Deres fund vises i tidsskriftet Naturkommunikation.
Blokering og ødelæggelse af et nøgleenzym
Forskerne arbejdede med modeller for leukæmi, bryst- og leverkræft, og de var i stand til at finde ud af, at ATO-ATRA-kombinationen ødelagde et enzym kendt som Pin1.
Pin1 spiller en nøglerolle i reguleringen af signalnetværk i kræft; det aktiverer over 40 proteiner, der fodrer kræfttumorer, samtidig med at det blokerer over 20 proteiner, der normalt ville undertrykke tumorvækst.
Dette enzym er overaktiv i de fleste kræftformer, der findes hos mennesker - især i kræftstamceller, der driver tumorvækst og ofte kan være nøglen til kræftresistens over for traditionelle behandlinger.
I denne undersøgelse observerede forskerne, at ATO binder til Pin1, blokerer dens virkning og til sidst fører til enzymets forringelse. Samtidig letter ATRA - som også binder sig til Pin1 og nedbryder det - og øger cellernes optagelse af ATO.
Dette fører til den øgede ekspression af et protein, der er specifikt for cellemembraner, hvilket øger cellernes absorption af ATO.
Da man arbejdede med mus konstrueret til ikke at udtrykke Pin1, så forskerne også, at gnavere faktisk var meget resistente over for kræft.
Disse dyr led ingen skadelige virkninger som et resultat af det blokerede enzymekspression i ca. halvdelen af deres levetid, hvilket antyder, at målretning mod Pin1 ved baseline kan være en sikker tilgang.
”Vores opdagelse antyder stærkt en spændende ny mulighed for at tilføje [ATO] til eksisterende terapier til behandling af tredobbelt negativ brystkræft og mange andre kræfttyper, især når patienternes kræft viser sig at være Pin1-positiv. Dette kan forbedre resultaterne af kræftbehandling betydeligt. ”
Dr. Xiao Zhen Zhou
Fremtidig arbejde for at afhjælpe mangler
Dr. Zhou, Lu og kolleger understreger, at deres nye fund kan føre til effektive strategier til målretning mod Pin1, som hidtil ikke er udviklet nogen hæmmere.
"Det er glædeligt at se denne kombination af [ATRA] og [ATO], som mit [laboratorium] opdagede som helbredende i behandlingen af akut promyelocytisk leukæmi, oversættes til mulige tilgange til behandling af andre kræftformer," forklarer Dr. Pier Paolo Pandolfi, af BIDMC, som først fandt ud af, at en kombineret ATO-ATRA-behandling var i stand til at helbrede den type blodkræft.
"Faktisk," tilføjer han, "det er interessant at spekulere i, at denne kombination endda kan vise sig helbredende i andre tumortyper, der endnu ikke er opdaget."
Alligevel bemærker holdet en mangel ved ATO-ATRA-kombinationsbehandlingen - nemlig at ATRA har en meget kort halveringstid hos mennesker.
"Vi og andre har bekræftet [ATRA ]'s evne til at hæmme Pin1-funktionen i brystkræft, leverkræft og akut myeloid leukæmi såvel som i lupus og astma," bemærker Dr. Lu.
Til dette tilføjer han advarslen, "[H] skyld, kliniske anvendelser af [ATRA], især i solide tumorer, har været stærkt begrænset af dens meget korte halveringstid på 45 minutter hos mennesker."
Forfatterne håber ikke desto mindre, at resultaterne af undersøgelsen vil give tilstrækkelig motivation for fremtidige studier til at fokusere på at udvikle længerevarende, mere modstandsdygtig ATRA.
”Vores resultater stimulerer udviklingen af længere halveringstid [ATRA] til kombination med [ATO] eller andre mere potente Pin1-hæmmere, fordi de kan tilbyde en lovende ny tilgang til bekæmpelse af en bred vifte af kræftformer uden generel toksicitet, som bevist ved hærdning akut promyelocytisk leukæmi], ”siger Dr. Lu.
