A rákos sejtek stressz alatt kemorezisztenciát fejthetnek ki
A rákos sejtekben gyakran alakul ki kemorezisztencia a rákkezelés során.
A kemorezisztencia egy speciális sejtes stressz reakció eredménye lehet, amely lehetővé teszi a rákos sejtek túlélését még rossz körülmények között is.
A lényeg az, hogy a rákos sejtek gyakran érzéketlennek tűnnek a terápiával szemben, különösen visszatérő betegségek esetén, amikor is ez a kemoterápiás intézkedésekkel szembeni ellenállás nagy problémát jelent a rákterápiában. Robert Ahrends, a Bécsi Egyetem és Jan Medenbach, a Regensburgi Egyetem biokémikusai által vezetett nemzetközi csoport mára azonosította a kemorezisztenciát egy speciális sejtes stressz reakció eredményeként, amelyet a rákos sejtekben kibontakozott fehérjék váltanak ki, és ez megváltoztatja a sejtek anyagcseréjét. A kutatók most a „Nature Communications” új mechanizmusát mutatják be.
A rákos sejtek kemorezisztenciája a sejtes stressz reakció miatt
A kemorezisztencia okai sokfélék és gyakran rosszul érthetőek. Sok esetben úgy tűnik, hogy részt vesz az úgynevezett sejtes stressz válasz - egy sor genetikai program, amely lehetővé teszi a sejtek túlélését még rossz körülmények között is. A kemorezisztenciák jobb megértéséhez és új terápiás megközelítések kidolgozásához sürgősen szükség van ennek a stresszreakciónak a részletes megértésére.
"Különös figyelmet fordítottunk a kibontakozott fehérje válaszra, egy sejtes stressz reakcióra, amelyet a kibontakozott fehérjék váltanak ki" - mondja Robert Ahrends, a Kémiai Kar Analitikai Kémiai Intézetének csoportvezetője.
Válasz a kibontakozott fehérjékre
A kibontott fehérjeválasz (UPR) nemcsak a kemorezisztenciában és a rák progressziójában vesz részt, hanem számos más betegségben is fontos szerepet játszik. Például cukorbetegség vagy neurodegeneratív betegségek esetén. Annak érdekében, hogy az UPR-t pontosan rögzítsék a molekuláris biológiában, a kutatók a legmodernebb analitikai módszereket alkalmazták egy multiomikai megközelítés összefüggésében - azaz a genetikából, a fehérjéből és az anyagcsere-kutatásból származó nagy adathalmazok kombinációjával.
"Számos olyan gént azonosítottunk, amelyek stressz alatt aktiválódnak és állítólag segítenek a sejt túlélésében" - mondja a csapat: "Az azonosított molekulák nemcsak az UPR már ismert génjeit tartalmazzák, hanem nagyszámú Mások, amelyek korábban nem voltak társítva a sejtes stresszválaszhoz, és amelyek fontos szerepet töltenek be a sejtek anyagcseréjében. "
A szén-anyagcsere változásai
Ezeknek a géneknek a stressz alatt történő szabályozása megváltozott folsavfüggő egyszénes anyagcseréhez vezet. A sejtszintű anyagcserében bekövetkező változások számos rákbetegségre jellemzőek, amint azt a Nobel-díjas Otto Warburg az 1930-as években úttörő munkájában bizonyította, és segítenek a rákos sejtek gyors növekedésében.
Miután a kutatók stresszt váltottak ki a tumorsejtekben, az 1C anyagcsere változásán túl megfigyelték a sejtek teljes ellenállását a kemoterápiás szerekkel szemben is, amelyek megtámadják ezt a metabolikus utat. Ide tartoznak az olyan anyagok, mint a metotrexát, amelyet klinikailag széles körben alkalmaznak különféle rákos megbetegedések és reumás betegségek kezelésére.
Részletes biokémiai és genetikai vizsgálatok megerősítették, hogy a felfedezett stressz-mediált rezisztencia újszerű mechanizmus, amelynek pontos dekódolásában remélhetők a rákterápiában a rezisztencia leküzdésének jobb koncepciói és megközelítései.
Reich S, Nguyen CDL, Has C, Steltgens S, Soni H, Coman C, Freyberg M, Bichler A, Seifert N, Conrad D, Knobbe-Thomsen CB, Tews B, Toedt G, Ahrends R és Medenbach J. A multi -omikai elemzés feltárja a kibontakozott fehérje válasz szabályt és az eIF2-foszforiláció szerepét a folát alapú anti-metabolitokkal szembeni rezisztenciában. DOI: 10.1038/s41467-020-16747-y