Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Komórki czerniaka umierają przy niedoborze leucyny

Recommended Posts

Naukowcy z Whitehead Institute For Biomedical Research odkryli, że pozbawienie komórek ludzkiego czerniaka aminokwasu leucyny może być dla nich śmiertelne. Amerykanie analizowali komórki czerniaka z mutacją w obrębie szlaku sygnałowego RAS/MEK (to najpowszechniejsza mutacja występująca w tych komórkach).

Leucyna jest aminokwasem egzogennym, co oznacza, że nasz organizm jej nie wytwarza, dlatego musimy ją dostarczać z pokarmem. Komórkowy poziom aminokwasów i innych związków odżywczych jest monitorowany przez szlak kinazy mTOR (enzym działa jak czujnik stężenia związków energetycznych, ATP i stanu redoks). Zazwyczaj gdy poziom jednego lub więcej aminokwasów spada zbyt nisko, szlak mTOR ulega wyłączeniu, co aktywuje proces zwany autofagią. W czasie autofagii komórka próbuje zwiększyć stężenie aminokwasów, rozkładając białkowe struktury do ich aminokwasowych komponentów. Przypomina to rozkładanie tłuszczu i mięśni w organizmie, gdy człowiek stosuje dietę. W przypadku komórki autofagia jest, oczywiście, krótkoterminowym mechanizmem przetrwania.

Zespół Davida Sabatiniego odkrył, że komórki nowotworowe z mutacją RAS/MEK uciekają się do swego rodzaju obejścia. "Dziwne jest to, że jeśli usuniesz niezbędny aminokwas leucynę, komórki czerniaka nie aktywują autofagii. Ponieważ leucyna jest niezbędna, ostatecznie umierają". Naukowcy uważają, że w ramach przyszłych metod terapii można by odtwarzać niedobór leucyny w komórkach czerniaka.

Gdy komórki czerniaka z mutacją RAS/MEK zostają pozbawione leucyny, mTOR nie wyczuwa tego, nie ulega więc wyłączeniu i autofagia nigdy się nie rozpoczyna. Zamiast tego komórki zachowują się, jak gdyby nie było żadnych niedoborów, aż nadchodzi moment ostatecznego kryzysu metabolicznego i obumarcia.

W probówce komórki można całkowicie pozbawić leucyny, jednak jej usunięcie z organizmu myszy czy człowieka jest niemal niemożliwe ze względu na spore zapasy w mięśniach. By sprawdzić, co dzieje się w sytuacji pozbawienia leucyny w żywym zwierzęciu, Joon-Ho Sheen wszczepił myszom ludzkie komórki czerniaka z mutacją RAS/MEK. Następnie przestawił gryzonie na dietę bezleucynową. W ciągu kilku dni stężenie aminokwasu we krwi spadło z ok. 110 do 60-70 mikromoli. Jako że spadł poziom we krwi, to samo stało się z wewnątrzkomórkowym stężeniem leucyny. Nadal jednak spadki nie wystarczały, by zabić komórki czerniaka in vivo. W tej sytuacji Sheen postanowił połączyć dietę bezleucynową z podawaniem chlorochiny, czyli leku przeciw malarii, który hamuje autofagię. Teraz komórki czerniaka obumierały, przez co guz stawał się mniejszy niż u myszy jedzących zwykłą paszę lub spożywających karmę bez leucyny i bez chlorochiny.

Sheen zaznacza, że to dopiero początek drogi, jak bowiem pozbawić komórki wyłącznie leucyny? Można zastosować jakiś enzym lub inhibitor molekularny, który zablokuje wychwyt tego aminokwasu przez komórki, kiedy jednak przyjdzie do przełożenia teorii na praktykę, na pewno pojawią się jakieś przeszkody.

Share this post


Link to post
Share on other sites

W tej sytuacji Sheen postanowił połączyć dietę bezleucynową z podawaniem chlorochiny, czyli leku przeciw malarii, który hamuje autofagię. Teraz komórki czerniaka obumierały, przez co guz stawał się mniejszy niż u myszy jedzących zwykłą paszę lub spożywających karmę bez leucyny i bez chlorochiny.

 

Hmm, czyli można leczyć czerniaka "domowymi sposobami"?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Oczywiście - pytanie brzmi tylko, jak długo będziesz żył przy jednoczesnym niedoborze i braku nadzoru nad dietą, a dokładniej: co pierwsze Ciebie wykończy :)

 

Jeśli chcesz domowych sposobów, pobierz śluz z gardła osoby chorej na jakieś schorzenie wirusowe i wszczep do guza :P Pobudzenie układu immunologicznego u chorych często prowadzi do wyleczenia lub znacznego wydłużenia czasu życia. Bezpieczne to to nie jest, ale dieta bezleucynowa też nie :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy wykazali, że wzrost ilości dwóch białek - PARP1 i IDO1 - w komórkach nowotworowych wiąże się z istotnie gorszym rokowaniem u pacjentów z czerniakiem błon śluzowych. Ograniczenie aktywności tych białek może poprawić wyniki leczenia tego nowotworu.
      Głównymi wykonawcami i autorami koncepcji badania są dr hab. n. med. Piotr Donizy z Uniwersytetu Medycznego i Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego we Wrocławiu oraz prof. Mai P. Hoang z Uniwersytetu Harvarda i Massachusetts General Hospital.
      We współpracy z prof. Mai P. Hoang z Uniwersytetu Harvarda i Massachusetts General Hospital oraz gronem naukowców z 11 ośrodków naukowych z całego świata, m.in. z Hiszpanii, Japonii i Tajwanu, wykazaliśmy, że wzrost ilości dwóch białek, PARP1 i IDO1, w komórkach nowotworowych wiąże się z istotnie gorszym rokowaniem u pacjentów z czerniakiem błon śluzowych - powiedział PAP dr Piotr Donizy.
      Ten nowotwór jest niezwykle rzadką, źle rokującą odmianą czerniaka i stanowi mniej niż 2 proc. wszystkich czerniaków występujących u ludzi; lokalizuje się m.in. w obrębie jamy ustnej i nosowej, końcowym odcinku jelita grubego i w obrębie sromu.
      Wrocławski lekarz poinformował, że jest to pierwsza na świecie analiza znaczenia prognostycznego obecności białek PARP1 i IDO1, bazująca na materiale klinicznym zgromadzonym w jednej z największych na świecie grup badawczych pacjentów z tym nowotworem złośliwym.
      Wyjaśnił, że białko PARP1 jest zaangażowane m.in. w naprawę uszkodzeń DNA, a IDO1 jest enzymem uczestniczącym m.in. w regulacji odpowiedzi immunologicznej.
      To przełomowe badanie i może być punktem zwrotnym w leczeniu tej grupy pacjentów w przyszłości oraz stać się punktem wyjścia do testowania klinicznego inhibitorów PARP1 i IDO1, czyli podwójnego hamowania aktywności tych dwóch białek. Są one obecnie testowane in vitro bądź już stosowane w leczeniu innych nowotworów złośliwych - powiedział dr Donizy.
      Podkreślił, że potencjalne zahamowanie aktywności obydwu białek mogłoby znacząco ograniczyć potencjał inwazyjny komórek czerniaka błon śluzowych i w przyszłości poprawić wyniki leczenia i rokowanie pacjentów z tym bardzo rzadkim nowotworem, dla których wciąż współczesna onkologia ma ograniczony zestaw opcji terapeutycznych.
      Wyniki tego badania zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Cells.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Amerykańscy naukowcy wykazali, że 2 prebiotyki, mucyna oraz inulina, spowalniają wzrost czerniaka u myszy, zwiększając zdolność układu odpornościowego do zwalczania nowotworu.
      Prebiotyki to związki, które nie ulegają strawieniu w górnym odcinku przewodu pokarmowego, ale mogą być metabolizowane przez bakterie mikrobiomu jelitowego. Innymi słowy, prebiotyki stanowią pokarm dla mikroflory jelit. W ten sposób stymulują wzrost i aktywność różnych szczepów.
      Autorzy artykułu z pisma Cell Reports podkreślają, że uzyskane wyniki stanowią kolejny dowód na to, że mikrobiom jelit kształtuje odpowiedź immunologiczną na nowotwór.
      Wcześniejsze badania pokazywały, że prebiotyki ograniczają wzrost guza, ale dotąd mechanizm, za pośrednictwem którego się tak dzieje, pozostawał nieznany - podkreśla prof. Ze'ev Ronai z Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute. Nasze studium jako pierwsze demonstruje, że prebiotyki ograniczają wzrost nowotworu, wzmacniając odporność przeciwnowotworową.
      Prebiotyki stanowią potężne narzędzie do przebudowy mikroflory jelitowej oraz identyfikacji bakterii, które przyczyniają się do odporności przeciwnowotworowej. Postępy, jakie czynimy, przybliżają nas do [...] wdrożenia prebiotyków w innowacyjnych terapiach przeciwnowotworowych - dodaje prof. Scott Peterson.
      Immunoterapie i terapie celowane, np. inhibitory MEK [kinaz aktywowanych mitogenami], pomagają pacjentom z czerniakiem, ale nie wszystkim. Tylko część z nich reaguje na leczenie. Dodatkowo wiele osób rozwija oporność na terapię [...]. Manipulowanie mikrobiomem za pomocą prebiotyków mogłoby być pomocnym dodatkiem do obecnych schematów leczenia. Opisywane ustalenia powinny być dalej badane na niezależnych modelach i systemach - uważa dr Jennifer Wargo z MD Anderson Cancer Center Uniwersytetu Teksańskiego.
      W ramach najnowszego badania naukowcy chcieli zidentyfikować specyficzne prebiotyki, które sprzyjają wzrostowi dobrych bakterii i aktywują odporność przeciwnowotworową. Opierając się na wcześniejszych studiach laboratoryjnych, skupili się na mucynie oraz inulinie.
      Przeprowadzono serię eksperymentów, podczas których zdrowym myszom najpierw podawano, odpowiednio, w wodzie lub pokarmie mucynę lub inulinę, a następnie przeszczepiano komórki czerniaka bądź raka jelita grubego.
      Okazało się, że wzrost czerniaka był spowolniony u gryzoni, które dostawały mucynę albo inulinę, zaś wzrost raka jelita grubego ulegał spowolnieniu tylko u zwierząt spożywających inulinę.
      U gryzoni, które dostały którykolwiek z prebiotyków, następował wzrost proporcji limfocytów infiltrujących guz; to zaś oznacza, że prebiotyki zwiększyły zdolność układu odpornościowego do atakowania nowotworu.
      Mikrobiomy jelitowe myszy dostających prebiotyki uległy zmianie. Mucyna oraz inulina prowadziły do powstania unikatowych populacji bakteryjnych, ale w obu przypadkach stymulowało to odporność przeciwnowotworową.
      Czerniaka z obecnością mutacji w genie NRAS leczy się za pomocą inhibitora MEK. Niestety, często guzy stają się na niego oporne. Podczas eksperymentów zauważono jednak, że u myszy z czerniakiem z mutacją w NRAS, którym podawano inulinę, rozwój oporności ulegał odroczeniu.
      Nasze ustalenia są krokiem naprzód w rozumieniu, jak określone prebiotyki wpływają na wzrost guza. [...] Nim będzie można jednak rozważyć ocenę prebiotyków u ludzi, należy przeprowadzić dalsze badania na bardziej złożonych modelach zwierzęcych w różnym wieku i z różnym podłożem genetycznym - podsumowuje Ronai.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W żywych komórkach niezmienne wydaje się być tylko to, że stale się zmieniają. Naukowcom z IChF PAN udało się jednak wykazać, że istnieje w nich pewna wartość, która się nie zmienia. To lepkość. Te badania, choć podstawowe, mogą przyczynić się do powstania zupełnie nowych metod diagnostycznych i leczniczych.
      Wydawałoby się, że w trakcie życia komórki, replikacji DNA, tworzenia białek, ciągłych zmian ich ilości, metabolitów itp. zachodzą w komórce tak drastyczne przemiany, że ta lepkość, związana ze stosunkiem ilości wody do ilości biologicznych cząsteczek w komórce, powinna się zmieniać.
      Tak myślało zresztą wielu naukowców, w tym i sami autorzy pracy opublikowanej w Scientific Reports. Chcieliśmy zbadać, jak zmienia się lepkość cytoplazmy w rozmaitych ważnych momentach życia komórki, np. w trakcie podziału. To dlatego wynik, czyli stałość lepkości był dla nas zupełnym zaskoczeniem, opowiada dr Karina Kwapiszewska.
      Samo sprawdzanie było procesem trudnym i żmudnym. Pełen cykl komórkowy trwa bowiem około 24 godzin, a choć można komórki zsynchronizować niczym tancerki w balecie, czyli sprawić, żeby wszystkie dzieliły się w miarę równocześnie, to nie da się namówić ich, żeby poczekały aż obserwator zrobi im zdjęcie. Będą nieprzerwanie tańczyć do wewnętrznej muzyki. Tu duży ukłon dla mojego kolegi, dr. Krzysztofa Szczepańskiego, który niejedną noc spędził w pracy robiąc pomiary za pomocą spektroskopii korelacji fluorescencji. Trzeba je robić co pół godziny w trakcie trwania całego cyklu komórkowego, a komórka przecież nie zaczeka do rana, żeby się podzielić, mówi dr Kwapiszewska. Dzięki niemu i jego wytrwałości mieliśmy zmapowaną lepkość w trakcie całego cyklu. I to w odpowiedniej liczbie powtórzeń. Tylko tak mogliśmy udowodnić, że to, co zmierzyliśmy to rzeczywisty parametr, a nie artefakt, dodaje.
      Co więcej, naukowcy z IChF PAN odkryli, że lepkość pozostaje stała niezależnie od tego, czy to komórka płuc czy np. wątroby, choć to bardzo różne tkanki. A skoro jest stała, to znaczy, że do czegoś to musi być komórce potrzebne. Zwłaszcza, że wielkość samych komórek może się w obrębie jednej populacji (np. komórek skóry) zmieniać nawet dziesięciokrotnie i to nie ma dla nich aż takiego znaczenia, jak lepkość. Musi być więc mechanizm, który to reguluje.Lepkość ośrodka ma zapewne duże znaczenie dla procesów biochemicznych. Prosto mówiąc, im większa lepkość, tym trudniej cząsteczkom się spotkać, żeby doszło do reakcji. Komórka musi aktywnie regulować tę lepkość, bo inaczej reakcje w pewnych warunkach zachodziłyby wolniej a w innych szybciej. A gdyby któraś z reakcji za bardzo zwolniła –cały układ mógłby się posypać i komórka już nigdy nie wróciłaby do równowagi.
      W jednej z wcześniejszych prac naszego zespołu (Sozański et. al., Phys Rev Lett 2015) wykazano, że wystarczy zwiększyć lepkość tylko 6 razy (to naprawdę niewiele), by zatrzymać w komórce cały transport aktywny, wyjaśnia dr Kwapiszewska. I tu dochodzimy do potencjalnych, choć na razie odległych, zastosowań odkrycia. Skoro wzrost lepkości hamuje procesy życiowe w komórce, to może da się to wykorzystać na przykład do tworzenia terapeutyków przeciwko komórkom nowotworowym. Takich, które wykorzystywałyby procesy fizyczne zamiast np. hamować replikację DNA. Podejrzewamy też, że część chorób neurodegeneracyjnych może być spowodowana lokalnym wzrostem lepkości w komórkach, mówi autorka. Jej wyrównanie mogłoby więc być sposobem na powstrzymanie uszkodzeń w chorobie Parkinsona czy Alzheimera i poprawić rokowanie chorych. Teraz badacze chcą się dowiedzieć, jak zmienia się lepkość w trakcie śmierci komórkowej i czy ta zmiana lepkości jest skutkiem, czy też przyczyną samego procesu

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kalifornijscy naukowcy opracowali plaster, który może dostarczać inhibitory punktów kontrolnych układu immunologicznego (ang. immune checkpoint inhibitors) i zimną plazmę atmosferyczną bezpośrednio do guzów. Ma to pomóc we wzmocnieniu odpowiedzi immunologicznej i zabijaniu komórek nowotworu, w tym wypadku czerniaka.
      Plaster wielkości kciuka zawiera ponad 200 mikroigieł iniekcyjnych, które mogą penetrować skórę i docierać do tkanki guza. Dostarczana przez nie zimna plazma niszczy nieprawidłowe komórki, co ułatwia uwalnianie antygenów nowotworowo swoistych (ang. tumor specific antigens, TSA) i nasila odpowiedź immunologiczną. By wzmocnić oddziaływania przeciwnowotworowe pośredniczone przez limfocyty T, dodatkowo uwalniane są inhibitory punktów kontrolnych układu immunologicznego.
      Podczas eksperymentów na myszach z czerniakiem naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles odkryli, że dostarczanie obu terapii za pośrednictwem plastra pozwalało układowi odpornościowemu skuteczniej atakować nowotwór; znacząco hamowało to wzrost guza i zwiększało przeżywalność gryzoni.
      Co ważne, autorzy artykułu z Proceedings of the National Academy of Sciences stwierdzili, że zabieg nie tylko hamował wzrost obieranego na cel guza, ale i zmian (przerzutów), które powstały w innych częściach ciała.
      Immunoterapia to jeden z najbardziej przełomowych postępów w leczeniu nowotworów. Nasze laboratorium pracuje nad nowymi metodami dostarczania leków do zmienionych chorobowo miejsc, tak by poprawić skuteczność immunoterapii. Odkryliśmy, że plaster może być całkiem obiecującym systemem - podkreśla prof. Zhen Gu.
      Amerykanie podkreślają, że to pierwsze studium, które zademonstrowało, że zimna plazma może skutecznie synergizować immunoterapię nowotworów. Wykorzystywana plazma jest generowana przez małe urządzenie działające w temperaturze pokojowej przy zwykłym ciśnieniu atmosferycznym. Dzięki temu plazma może być podawana bezpośrednio do ciała, zarówno wewnętrznie, jak i wewnętrznie.
      To badanie stanowi kamień milowy w dziedzinie medycyny plazmowej - dodaje prof. Richard Wirz.
      Plazma może generować reaktywne formy tlenu i azotu, które są zdolne do niszczenia komórek nowotworowych - tłumaczy Guojun Chen. Takie komórki uwalniają TSA, wzmacniające reakcję układu odpornościowego.
      Zespół testował plaster z zimną plazmą na myszach z czerniakiem. Gryzonie, u których go zastosowano, cechował podwyższony poziom komórek dendrytycznych, czyli komórek przenoszących do węzłów chłonnych i prezentujących antygen limfocytom Th.
      Ta grupa myszy wykazywała spowolniony wzrost guzów. Po 60 dniach 57% myszy nadal żyło; zginęły wszystkie gryzonie z grup kontrolnych.
      Gu uważa, że po zintegrowaniu z innymi metodami leczenia plaster można by wykorzystać w terapii innych nowotworów oraz chorób nienowotworowych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas wzrostu komórki czerniaka przybierają dwa podstawowe fenotypy. Pierwszy charakteryzuje się intensywną proliferacją (namnażaniem), drugi cechuje się większą inwazyjnością (tendencją do tworzenia przerzutów). Okazuje się, że w niebezpiecznej transformacji komórek nowotworowych ważną rolę odgrywają komórki tłuszczowe, czyli adipocyty.
      Uzyskaliśmy odpowiedź na pytanie, które od lat zajmowało naukowców: co sprawia, że komórki czerniaka zmieniają fenotyp [stan funkcjonalny] i stają się agresywne? - podkreśla prof. Carmit Levy z Uniwersytetu w Tel Awiwie.
      Czerniak staje się śmiertelny, gdy się wybudza i penetruje warstwę skóry właściwej, a później przerzutuje do różnych narządów. Zablokowanie tej transformacji jest dziś jednym z najistotniejszych obszarów badań. Teraz wiemy, że w opisywanej przemianie biorą udział adipocyty.
      W ramach studium naukowcy analizowali biopsje pobrane od pacjentów Centrum Medycznego Wolfsona i Centrum Medycznego w Tel Awiwie. Zaobserwowano wtedy coś dziwnego: komórki tłuszczowe w okolicach guzów.
      Zaczęliśmy się zastanawiać, co adipocyty tu robią. Postanowiliśmy to sprawdzić i w szalce Petriego w pobliżu komórek czerniaka umieściliśmy komórki tłuszczowe [...].
      Okazało się, że adipocyty transferowały do komórek czerniaka cytokiny (IL-6 i TNF-α), które hamowały ekspresję mikroRNA-211; co istotne, mikroRNA-211 sprzyja namnażaniu komórek, hamując jednocześnie ich metastatyczne rozprzestrzenianie.
      Dalsze analizy pokazały, że mikroRNA-211 hamuje translację mRNA TGFBR1, który koduje receptor TGFβ typu I. Hamując mikroRNA-211 za pośrednictwem cytokin, adipocyty zwiększają zatem liczebność receptorów TGFβ w komórkach czerniaka. To bardzo ważne spostrzeżenie, zważywszy, że w hodowlach komórek czerniaka uruchomienie sygnalizacji TGFβ skutkowało przejściem od fenotypu proliferacyjnego do inwazyjnego.
      Ważne, by odnotować, że proces jest odwracalny: kiedy bowiem usunęliśmy z [okolic] czerniaka komórki tłuszczowe, komórki nowotworu ulegały wyciszeniu i przestawały migrować.
      Bazując na najnowszych ustaleniach, Izraelczycy szukali potencjalnych leków. Eksperymentowali z terapeutykami hamującymi cytokiny i TGFβ, których nigdy dotąd nie stosowano w przypadku czerniaka. Mówimy o substancjach, które są obecnie badane jako potencjalne leki na raka trzustki i które biorą udział w testach klinicznych związanych z rakiem prostaty, piersi, jajnika i pęcherza.
      Zaobserwowaliśmy, że ograniczały one proces przerzutowania i że czerniak wracał do stosunkowo spokojnego stanu/uśpienia - opowiada dr Tamar Golan.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...