Penyelidik telah menemui laluan baharu kepada kematian sel kanser dengan kemoterapi

Kemoterapi memusnahkan sel-sel kanser. Tetapi cara sel-sel ini mati nampaknya berbeza daripada apa yang difahami sebelum ini. Penyelidik di Institut Kanser Belanda, yang diketuai oleh Tijn Brummelkamp, telah menemui cara baru sel kanser mati: melalui gen Schlafen11.

"Ini adalah penemuan yang sangat tidak dijangka. Pesakit kanser telah dirawat dengan kemoterapi selama hampir satu abad, tetapi laluan kepada kematian sel ini tidak pernah diperhatikan sebelum ini. Di mana dan bila ini berlaku pada pesakit perlu disiasat lebih lanjut. Penemuan ini akhirnya mungkin mempunyai implikasi untuk rawatan pesakit kanser." Mereka menerbitkan penemuan mereka dalam jurnal Science.

Banyak rawatan kanser merosakkan DNA sel. Selepas terlalu banyak kerosakan tidak dapat dipulihkan, sel boleh memulakan kematian mereka sendiri. Biologi sekolah mengajar kita bahawa protein yang dipanggil p53 mengawal proses ini. p53 memastikan DNA yang rosak dibaiki, tetapi memulakan bunuh diri sel apabila kerosakan menjadi terlalu teruk. Ini menghalang sel daripada membahagi secara tidak terkawal dan membentuk kanser.

Kejutan: Soalan Tidak Terjawab

Bunyinya seperti sistem yang tidak mudah, tetapi realitinya lebih rumit. "Dalam lebih separuh daripada tumor, p53 tidak lagi berfungsi, " kata Brummelkamp. "Pemain utama di sana, p53, tidak memainkan apa-apa peranan. Jadi mengapa sel kanser tanpa p53 masih mati apabila anda merosakkan DNA mereka dengan kemoterapi atau radiasi? Saya terkejut, itu adalah soalan yang tidak terjawab."

Kumpulan penyelidiknya kemudian menemui, bersama dengan kumpulan rakan sekerja Revuena Agami, cara yang tidak diketahui sebelum ini di mana sel mati selepas kerosakan DNA. Di makmal, mereka menyuntik kemoterapi ke dalam sel di mana mereka telah mengubah suai DNA dengan teliti. Brummelkamp berkata: "Kami sedang mencari perubahan genetik yang membolehkan sel-sel bertahan hidup kemoterapi. Kumpulan kami mempunyai banyak pengalaman dalam melumpuhkan gen secara terpilih, yang boleh kami eksploitasi sepenuhnya di sini."

Pemain utama baharu dalam kematian sel Dengan mematikan gen, pasukan penyelidik menemui laluan baharu kepada kematian sel, diketuai oleh gen Schlafen11 (SLFN11). Penyiasat utama Nicolas Boon berkata: "Apabila DNA rosak, SLFN11 mematikan kilang protein sel: ribosom. Ini memberi tekanan yang besar pada sel-sel ini, yang membawa kepada kematian mereka. Laluan baharu yang kami temui memintas p53 sepenuhnya."

Gen SLFN11 bukanlah perkara baru dalam penyelidikan kanser. Ia sering tidak aktif dalam tumor daripada pesakit yang tidak bertindak balas terhadap kemoterapi, kata Brummelkamp. "Kami boleh menjelaskan hubungan ini sekarang. Apabila sel kekurangan SLFN11, mereka tidak mati dengan cara ini sebagai tindak balas kepada kerosakan DNA. Sel-sel akan bertahan, dan kanser akan berterusan."

Kesan terhadap rawatan kanser

"Penemuan ini membuka banyak soalan penyelidikan baru, yang tipikal dalam penyelidikan asas, " kata Brummelkamp.

"Kami telah menunjukkan penemuan kami dalam sel-sel kanser yang tumbuh di makmal, tetapi masih banyak soalan penting: Di mana dan bila laluan ini berlaku pada pesakit? Bagaimanakah ia menjejaskan imunoterapi atau kemoterapi? Adakah ia menjejaskan kesan sampingan rawatan kanser? Jika bentuk kematian sel ini juga ternyata ketara pada pesakit, penemuan ini akan memberi implikasi kepada rawatan kanser. Ini adalah soalan penting untuk diterokai dengan lebih lanjut."

Mematikan gen, satu demi satu Manusia mempunyai beribu-ribu gen, kebanyakannya mempunyai fungsi yang tidak jelas kepada kita. Untuk menentukan peranan gen kami, penyelidik Brummelkamp membangunkan kaedah menggunakan sel haploid. Sel-sel ini mengandungi hanya satu salinan setiap gen, tidak seperti sel normal dalam badan kita, yang mengandungi dua salinan. Mengendalikan dua salinan boleh menjadi sukar dalam eksperimen genetik kerana perubahan (mutasi) selalunya berlaku pada salah satu daripadanya. Ini menyukarkan untuk memerhatikan kesan mutasi ini.

Bersama-sama dengan penyelidik lain, Brummelkamp telah menghabiskan masa bertahun-tahun untuk mendedahkan proses yang kritikal kepada penyakit menggunakan kaedah serba boleh ini. Sebagai contoh, kumpulannya baru-baru ini mendapati bahawa sel boleh menghasilkan lipid dengan cara yang berbeza daripada yang diketahui sebelum ini.

Mereka telah menemui bagaimana virus tertentu, termasuk virus Ebola yang boleh membawa maut, berjaya memasuki sel manusia. Mereka telah menyelidiki tentang ketahanan sel kanser terhadap terapi tertentu dan mengenal pasti protein yang bertindak sebagai brek pada sistem imun, dengan implikasi untuk imunoterapi kanser.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pasukannya telah menemui dua enzim yang tidak diketahui selama empat dekad dan ternyata penting untuk fungsi otot dan perkembangan otak.