Najnowsze odkrycia na drodze sygnalizacji międzykomórkowej - pomocne w leczeniu raka?

Organizm ludzki posiada niesamowite zdolności regeneracyjne, pozwalające zastępować obumarłe komórki nowymi. Jednakże proces ten nie jest tak doskonały, jak mogłoby się zdawać. Poszczególne komórki w organizmie muszą komunikować się ze sobą, aby zdecydować o miejscu generowania nowych. Błędy na drodze sygnalizacji mogą prowadzić do niekontrolowanego wzrostu ilości komórek, co staje się przyczyną powstawania wielu nowotworów.

Naukowcy University of Texas Health Science Center at Houston Medical School odkryli klucz do sygnalizacji komórkowej, który może być niezwykle istotnym elementem do walki z czerniakiem (rakiem skóry), a także innymi szybko rozwijającymi się guzami. Niniejsze odkrycie zostało opublikowane w czasopiśmie Current Biology.

Naukowcy zauważyli, że ich odkrycie pozwoliło zrozumieć dlaczego grupa leków zwana inhibitorami BRaf, tak często używana do leczenia czerniaka, nie zawsze jest skuteczna. Co więcej, wyniki badań pozwoliły odkryć, że u niektórych pacjentów leki te przyczyniają się do przyspieszenia rozwoju nowotworu. Czerniak, powołując się na wyniki American Cancer Society, zbiera śmiertelne żniwo ok. 9000 ofiar rocznie.

Informacja ta może pomóc w rozwoju coraz efektywniejszych leków antyrakowych, a także może przyczynić się do tworzenia nowych, skuteczniejszych kombinacji lekowych - twierdzi John Hancock, M. B. B. Chir, PhD, starszy autor badań; John S. Dunn Distinguished Chair University w dziedzinie fizjologii i medycyny, przewodniczący Department of Integrative Biology and Pharmacology oraz tymczasowy dyrektor Brown Foundation Institute of Molecular Medicine for the Prevention of Human Diseases na UTHealth Medical School.

Sygnały wzrostowe są transmitowane z powierzchni komórki do jej jądra przez łańcuch białek, które tworzą szlak sygnalizacyjny. Polecenie dla komórek, by dzieliły się, aby wygenerować nowe, jest przesyłane przez sieć czterech białek (Ras → BRaf → MEK → ERK). Wszystkie komórki pokonują tę drogę, co skutecznie wpływa na efektywne produkowanie nowych komórek.

Problemy pojawiają się, gdy występują mutacje w jednym z dwóch pierwszych białek w łańcuchu - obydwa blokują drogę sygnału, co sprawia, że pozostaje ona na etapie nieprzerwanej produkcji.

Dobra wiadomość jest taka, że lekarze mają do dyspozycji leki, które blokują przepływ sygnału z drugiego białka, znanego jako BRaf. Są to inhibitory BRaf, które sukcesywnie leczą czerniaka z mutacją białka BRaf.

Mniej optymistyczna jest wiadomość, że lekarze nie mogą zablokować sygnału z pierwszego białka zwanego Ras. Jednakże naukowcy ciągle prowadzą badania, opierające się na sprawdzaniu, co dzieje się z ludzkimi komórkami rakowymi z mutacją białka Ras, gdy zaaplikuje się doń inhibitory BRaf.

Zaskakujące okazały się wyniki niedawnych badań, które pokazały, że inhibitory BRaf nie blokują sygnału w komórkach rakowych z mutacją białek Ras. W rzeczywistości leki te mogą zwiększyć aktywność „złych” komórek - powiedziała Kwang-jin Cho, Doktor nauk filozoficznych, główna autorka i badaczka, członek UTHealth Medical School.

Większość komórek czerniakowych, która zostaje wyizolowana u pacjentów, okazuje się mieć mutację białek BRaf albo białek Ras, znacznie rzadziej pojawia się mutacja obydwóch naraz. Mutacje Ras powodują, że białko BRaf pozostaje włączone i nadal przesyła sygnały.

Nasze badania podkreślają także ważność testów genetycznych na komórkach czerniakowych, przed zastosowaniem inhibitorów BRaf. Nasze badania mogą także przyczynić się do zaprojektowania lepszego leku - twierdzi Cho.

Badania, które zostały nazwane „Raf inhibitors target Ras spatiotemporal dynamics”, otrzymały wsparcie od Cancer Prevention & Research Institute of Texas.

Innymi współpracownikami Hanhocka oraz Cho są: Rinshi S. Kasai, Ph.D. oraz dr Akihiro Kusumi z Kyoto University w Japonii, Sonja J. Heidorn, Ph.D. i Richard Marais, Ph.D., Institute for Cancer Research w Londynie.