Jelentős felfedezést tettek az ELTE Biológiai Intézetének kutatói: sikerült azonosítaniuk egy olyan molekuláris mechanizmust, amelynek gátlásával leállítható lehet a daganatok növekedése. A kutatás eredményei szerint egy kulcsfontosságú enzim blokkolása olyan változásokat idéz elő a rákos sejtek anyagcseréjében, amelyek kikapcsolják a sejtnövekedést irányító egyik legfontosabb molekuláris „kapcsolót”, a TORC1 fehérjekomplexet.
Az eredményeket a rangos Cell Death & Disease tudományos folyóiratban publikálták, és a kutatók szerint hosszú távon új lehetőségeket nyithatnak meg a daganatok kezelésében, különösen azoknál a rákfajtáknál, amelyek már ellenállóvá váltak a jelenlegi terápiákkal szemben.
Miért gyártanak saját zsírsavakat a daganatok?
A rosszindulatú daganatok egyik legfontosabb sajátossága, hogy teljesen átprogramozzák az anyagcseréjüket. A gyors növekedéshez és folyamatos osztódáshoz hatalmas mennyiségű építőanyagra van szükségük, ezért nemcsak a szervezet tápanyagait használják fel, hanem saját maguk is fokozott ütemben állítanak elő zsírsavakat.
Elsőre ez furcsának tűnhet, hiszen a zsírokat a véráramból is felvehetnék. Az ELTE Molekuláris Tumorbiológia és Autofágia Kutatócsoportja éppen arra kereste a választ, hogy vajon a helyben előállított zsírsavaknak van-e valamilyen további, eddig ismeretlen szerepük a daganatok életében.
Egy kulcsfontosságú enzim került a középpontba
A Takáts Szabolcs vezette kutatócsoport ecetmuslicákon létrehozott daganatmodellek segítségével vizsgálta a folyamatot. A kutatók genetikai módszerekkel gátolták az ACC (Acetyl-CoA Carboxylase) nevű enzimet, amely a zsírsavszintézis egyik első és legfontosabb lépéséért felel.
A kísérletek azt mutatták, hogy az ACC működésének blokkolása jelentősen lassította a késői stádiumú daganatok növekedését.
Teljesen átalakult a daganatok zsírsav-összetétele
A HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközpont kutatóival közösen végzett részletes lipidvizsgálatok során kiderült, hogy az ACC hiányában a daganatokban gyakorlatilag eltűnnek a saját előállítású zsírsavak.
Helyüket a táplálékból vagy a szervezet más szöveteiből származó többszörösen telítetlen zsírsavak (PUFA-k) veszik át. Ez jelentősen megváltoztatja a sejthártyák felépítését, ami érzékenyebbé teheti a tumorsejteket az oxidatív stresszre és fokozhatja pusztulásukat.
Kikapcsol a sejtnövekedés egyik legfontosabb irányítója
A kutatás legfontosabb felismerése azonban az volt, hogy a zsírsavszintézis zavara közvetlenül leállítja a TORC1 nevű fehérjekomplex működését. Ez a molekuláris rendszer gyakorlatilag a sejtek növekedésének központi szabályozója: folyamatosan figyeli, hogy elegendő tápanyag és megfelelő hormonális környezet áll-e rendelkezésre a sejtosztódáshoz.
Amikor a TORC1 lekapcsol, a sejtek növekedése leáll, miközben olyan folyamatok indulnak be, mint az autofágia (a sejtek saját alkotóelemeinek lebontása) és a programozott sejthalál. A kutatók egyik legmeglepőbb eredménye az volt, hogy mindez az inzulin jelátviteli útvonaltól függetlenül történik. Még akkor sem sikerült újra bekapcsolni a TORC1 működését, amikor genetikai módszerekkel mesterségesen fokozták az inzulinjelzést. Ez arra utal, hogy a zsírsavak önálló szerepet játszanak a sejtnövekedés szabályozásában.
Új laboratóriumi módszerrel igazolták a felfedezést
A kutatás egyik technológiai újdonsága egy úgynevezett „ex vivo lipid-pótlásos teszt” volt, amelyet a tanulmány első szerzője, Károlyi Dorottya doktorandusz dolgozott ki. A módszer során a daganatos szöveteket laboratóriumi körülmények között tartották életben, majd kívülről olajsavat adtak hozzájuk.
Az eredmény egyértelmű volt: az ACC-hiányos daganatok növekedése részben helyreállt, és a TORC1 aktivitása is újra fokozódott. A kontrollminták esetében ugyanez a kezelés nem okozott változást. Ez közvetlen bizonyítékot szolgáltatott arra, hogy a daganatok növekedése szorosan összefügg a rendelkezésre álló zsírsavak mennyiségével és összetételével.
Ezt olvastad már? Szenzációs felfedezés: magyar kutatók új dinoszauruszfajt azonosítottak – képek
Új lehetőség a gyógyszerrezisztens daganatok kezelésében
A kutatók szerint az eredmények különösen fontosak lehetnek azoknál a daganattípusoknál, amelyekben az inzulin- és TORC1-jelátviteli útvonal túlzott aktivitása nemcsak gyors sejtnövekedést okoz, hanem a jelenlegi kezelésekkel szembeni ellenállást is fokozza.
Bár a zsírsavszintézist gátló gyógyszerek tumorellenes hatását korábban már több emberi rákos sejtvonalon is igazolták, most először sikerült bizonyítani, hogy az ACC gátlása az inzulin jelátvitel megkerülésével is képes blokkolni a TORC1 működését.
Ez azt jelenti, hogy az ACC a jövőben olyan új terápiás célpont lehet, amely számos daganattípus kezelését teheti hatékonyabbá, különösen azokét, amelyek már rezisztensek a jelenleg alkalmazott gyógyszerekkel szemben.
Ha lemaradtál volna: Kutatók kiderítették, miért csípkednek halálra egyes embereket a szúnyogok, míg másokat nem
