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

Makrofagi na dopingu skuteczniej walczą z rakiem

Recommended Posts

Makrofagi są częścią systemu obronnego organizmu. Niestety, nowotwory mają sposób na uśpienie ich czujności. Teraz naukowcy z Uniwersytetu Pensylwanii zidentyfikowali metodę pobudzania makrofagów do zaatakowania komórek nowotworowych.

Większość guzów nowotworowych chroni się przed atakiem makrofagów przez ekspresję białka CD47. Ostatnie badania pokazały, że by makrofagi zrobiły swoje, potrzebne są dwa sygnały, a nie jeden. Nie wystarczy samo powstrzymanie komórek nowotworowych przed ekspresją CD47, trzeba też pobudzić makrofagi.

Okazuje się, że zanim makrofagi zabiorą się do roboty, muszą zostać aktywowane. To wyjaśnia, dlaczego guzy nowotworowe opierają się terapii prowadzonej wyłącznie za pomocą inhibitorów CD47 - mówi jeden z autorów studium, profesor Gregory L. Beatty.

Naukowcy aktywowali makrofagi za pomocą sekwencji CpG. CpG to znane z właściwości immunostymulacyjnych dinukleotydy cytydyna-fosforan-guanozyna. Łączą się one z receptorami Toll-podobnymi z powierzchni makrofagów (są ich ligandami). Okazało się, że wystarczy taka aktywacja, by u myszy doszło do zmniejszenia guza nowotworowego i by zwierzę dłużej żyło. Zaskakujący był fakt, że metoda działała nawet przy dużej ekspresji CD47.

Chcąc lepiej zrozumieć ten mechanizm, uczeni zbadali aktywność metaboliczną komórek odpornościowych i zauważyli, że aktywowane makrofagi zaczęły wykorzystywać jako źródło energii zarówno glutaminę, jak i glukozę. CpG działały tylko w takim przypadku. Odkrywcy mówią, że to pokazuje, jak ważne do przewidzenia skuteczności terapii jest określenie metabolizmu makrofagów.

Guzy nie zmniejszą się bez udziału makrofagów, a makrofagi potrzebują odpowiedniego paliwa. By im go dostarczyć, konieczna jest zmiana metabolizmu, tak by poradziły sobie z sygnałem powstrzymującym je przed atakiem na komórki nowotworowe - dodaje główny autor badań, Jason Mingen Liu.

Pacjentom z cukrzycą czy chorobami układu krążenia standardowo podaje się środki, które mogą oddziaływać na metabolizm makrofagów, jednak nauka praktycznie nie ma pojęcia o tym, jak leki te wpływają na reakcje na immunoterapię. A to oznacza, że odkrycie opisane na łamach Nature Immunology może mieć znaczenie dla różnych już stosowanych sposobów leczenia.


« powrót do artykułu

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 przeanalizowali 9 studiów, w których udział wzięło ponad 750 000 osób, i opisali wpływ aktywności fizycznej na ryzyko zachorowania na 15 nowotworów. Analiza została przeprowadzona przez specjalistów z American Cancer Society, National Cancer Institute i Harvard T.H. Chan School of Pubic Health.
      Od dawna wiadomo, że aktywność fizyczna wiąże się ze zmniejszoną zachorowalnością na nowotwory. Nie wiadomo jednak było, jak wygląda ten związek i czy powszechnie rekomendowany poziom aktywności fizycznej również zmniejsza ryzyko raka.
      Obecnie specjaliści zalecają od 2,5 do 5 godzin umiarkowanej bądź od 1,25 do 2,5 godzin intensywnej aktywności fizycznej tygodniowo. Poziom aktywności fizycznej mierzy się za pomocą metabolicznego ekwiwalentu wykonywania zadania (MET). To obiektywny wskaźnik wydatkowania energii w stosunku do masy ciała. Wartość 1 tego wskaźnika to zużycie 3,5 mililitra tlenu na kilogram masy na minutę. Tyle tlenu, a więc i energii, spalamy spokojnie siedząc. Za wysiłek umiarkowany uznaje się wartośc 3–6 MET, czyli spalanie od 3 do 6 razy więcej energii niż podczas spokojnego siedzenia, a powyżej 6 MET zaczyna się wysiłek intensywny.
      Na potrzeby najnowszych badań naukowcy przeanalizowali studia, w czasie których ponad 750 000 osób informowało o swoim poziomie aktywności fizycznej, a ich autorzy sprawdzali przez kolejne lata zachorowalność na nowotwory. Autorzy obecnych badań skupili się na 15 typów nowotworów.
      Okazało się, że aktywność fizyczna mieszcząca się w przedziale 7,5–15 MET godzin/tydzień zauważalnie zmniejsza ryzyko zapadalności na 7 z 15 badanych typów nowotworów. Wartość 15 MET godzin/tydzień oznacza, że jeśli podejmujemy wysiłek o intensywności 3 MET, to aby osiągnąć 15 MET godzin/tydzień musimy z taką intensywnością ćwiczyć przez 5 godzin w tygodniu.
      I tak stwierdzono, że u mężczyzn ryzyko nowotworu okrężnicy spada o 8% przy 7,5 MET godzin/tydzień i o 14% dla 15 MET godzin/tydzień.  Ryzyko raka piersi u kobiet spada o 6% dla 7,5 MET godzin/tydzień i o 10% przy 15 MET godzin/tydzień. Odpowiednio zmniejsza się ryzyko raka endometrium (10% i 18%), raka nerki (11% i 17%), raka wątroby (18% i 27%), szpiczaka (14% i 19%) oraz, u kobiet, chłoniaków nieziarniczych (11% i 18%).
      Oczywiście analiza ma pewne ograniczenia. Informacje o poziomie aktywności fizycznej były zbierane od pacjentów, a nie obiektywnie mierzone, a dla niektórych nowotworów próbka badanych była niewielka. Mimo to autorzy analizy uznali, że zebrane przez nich dane pozwalają na stwierdzenie, iż obecne rekomendacje dotyczące poziomu aktywności fizycznej są odpowiednie nie tylko dla zapobiegania chorobom układu krążenia czy cukrzycy, ale również dla zapobiegania nowotworom.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy odkryli obiecującą kombinacje lekarstw, które mogą pomagać dzieciom cierpiących na śmiertelne rozlane glejaki linii pośrodkowej (DMGs). Wśród tych niezwykle złośliwych nowotworów znajdują się rozlany glejak pnia mózgu (DIPG), glejak wzgórza czy glejak rdzenia kręgowego. Uczeni z Narodowych Instytutów Zdrowia (NIH), Uniwersytetu Stanforda i Diana-Farber Cancer Institute odkryli połączenie leków, które zabijają komórki nowotworowe i przeciwdziałają mutacji genetycznej, która leży u podłoża tych chorób.
      Badania przeprowadzone na komórkach ludzkich oraz modelach zwierzęcych wykazały, że połączenie panobinostatu i marizomibu skuteczniej zabija komórki nowotworowe niż każdy z tych leków z osobna. Jednocześnie odkryto nieznaną dotychczas słabość komórek nowotworowych, którą może uda się wykorzystać w przyszłości do ich zaatakowania.
      DMGs to bardzo agresywne trudne w leczeniu nowotwory. Są główną przyczyną śmierci dzieci cierpiących na nowotwory mózgu w USA. Każdego roku w Stanach Zjednoczonych diagnozuje się kilkaset przypadków DMGs u dzieci w wieku 4–12 lat. Większość z pacjentów umiera w ciągu roku od postawienia diagnozy.
      DMGs są spowodowane specyficzną mutacją w genach histonów. O jej odkryciu informowaliśmy przed rokiem. Histony to białka wchodzące w skład jądra komórkowego. Nici DNA owijają się wokół histonów tworząc chromatynę. O tym, w jaki sposób DNA zawija się i rozwija wokół histonów, decydują enzymy, w tym deacetylazy histonowe.
      Podczas wcześniejszych badań neuroonkolog doktor Michell Monje ze Stanforda wykazała, że panobinostat, który blokuje kluczowe enzymy deacetylazy histonowej, może u pacjentów z DIPG przywrócić niemal normalne działanie histonów. Na razie panobinostat znajduje się na wczesnym etapie badań klinicznych w zastosowaniach DIPG, jednak już wiadomo,że użyteczność tego leku może być ograniczona, gdyż komórki nowotworowe są w stanie nauczyć się go unikać. Dlatego też Monje i jej zespół postanowili poszukać innych leków lub ich kombinacji, które zwalczałyby nowotwór.
      Niewiele nowotworów może być leczonych jednym lekiem, mówi doktor Monje, która specjalizuje się w leczeniu DMGs. Od dawna wiemy, że potrzebujemy więcej niż jednego leku na DIPG. Problemem jest znalezienie tych odpowiednich w sytuacji, gdy mamy do dyspozycji tysiące potencjalnych kandydatów.
      Monje poprosiła o pomoc Katherine Warren z National Cancer Institute oraz naukowców z NIH, Dana-Farber Cancer Institute oraz Boston Childern's Hospital. Uczeni zaczęli testować różne leki, by odnaleźć te, która mogą zwalczać komórki DIPG. Testowali tysiące leków i ich połączeń, określali ich dawki efektywne i sprawdzali sposób działania. Musieli przy tym znaleźć te leki, które są w stanie przeniknąć przez barierę krew-mózg.
      Zidentyfikowano wiele potencjalnie skutecznych substancji, ale uczeni skoncentrowali się na inhibitorach deacetylazy histonowej (jak panobinostat) oraz inhibitorach proteasomów (jak marizomib). Te drugie leki blokują proces recyklingu protein.
      Okazało się, że połączenie panobinostatu z marizomibem jest wysoce toksyczne dla wielu typów komórek DIPG. Kombinację tę zbadano na głównych genetycznych podtypach DIPG oraz przetestowano na myszach, których wszczepiono komórki nowotworowe. U myszy doszło do zmniejszenia guzów i wydłużenia życia. Podobne działanie zaobserwowano nie tylko w przypadku DIPG, dla na laboratoryjnych hodowlach komórek glejaka wzgórza i glejaka rdzenia kręgowego.
      Naukowcom udało się też opisać mechanizm działania leków. Komórki DIPG reagowały na połączenie obu leków wyłączając w swoich mitochondriach proces biorący udział w powstawaniu ATP, związku zapewniającego komórkom energię. Połączenie panobinostatu i marizomibu ujawniło istnienie nieznanej dotychczas metabolicznej słabości w komórkach DIPG. Nie spodziewaliśmy się znaleźć czegoś takiego. To obiecujący obszar badań nad przyszłymi lekami, mówi doktor Grant Lin.
      Naukowcy planują teraz rozpoczęcie testów klinicznych połączonych leków oraz samego marizomibu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Yale odkryli w ludzkim genomie hiperhotspoty, czyli miejsca, które są o wiele wrażliwsze na promieniowanie ultrafioletowe (UV). Ponieważ ekspozycja na UV to główna przyczyna nowotworów skóry, skryning hiperhotspotów może stanowić nową metodę oceny jednostkowego ryzyka wystąpienia tych chorób.
      Autorzy artykułu z pisma PNAS podkreślają, że w hiperhotspotach aż 170-krotnie częściej pojawiają się cyklobutanowe dimery pirymidynowe (ang. cyclobutane pyrimidine dimer, CPD); porównań dokonywano dla średniej genomowej. Amerykanie wyjaśniają, że mogą one działać jak cele na tarczach strzelniczych, które "przyciągają" uszkadzające promieniowanie. Zespół zauważył, że najczęściej hiperhotspoty występują w melanocytach, z których wywodzi się czerniak złośliwy.
      Myśleliśmy, że uszkodzenia DNA i mutacje, które wywołują nowotwory to rzadkie i losowe zdarzenia. Nasze wyniki pokazują jednak, że przynajmniej w przypadku nowotworów skóry, w genomie istnieją specyficzne cele, które tylko czekają, aż zadziała na nie UV - opowiada Douglas Brash.
      By je wykryć, naukowcy zaprojektowali metodę znakowania miejsc z CPD. Później wykorzystali wysoko wydajną technikę sekwencjonowania, która pozwoliła zmapować tagi w genomie.
      Ku swojemu zaskoczeniu, Amerykanie stwierdzili, że hiperhotspoty były nieproporcjonalnie często zlokalizowane w pobliżu genów, a zwłaszcza genów kodujących białka posiadające zdolność wiązania RNA (ang. RNA-binding proteins, RBPs); warto dodać, że RBPs pełnią funkcje regulatorowe i determinują wybór miejsca splicingowego przez spliceosom (splicing, inaczej składanie genów, to usunięcie intronów, sekwencji niekodujących, i połączenie eksonów, sekwencji kodujących, z prekursorowego mRNA).
      Przy ekspozycji na UV na poziomie oparzeń słonecznych promieniowanie ultrafioletowe podziała na hiperhotspoty. Człowiek doświadczy specyficznych, wywołanych UV, zaburzeń wzrostu komórki. Nie będzie to zjawisko nieprzewidywalne/zachodzące losowo, w dodatku tygodnie czy lata później, jak wcześniej sądzono.
      Wyjaśniając, czemu natura nie wyeliminowała hiperhotspotów, Brash zaznacza, że może tak być dlatego, że komórki używają ich do wyczuwania środowiska.
      Istnienie hiperhotspotów sugeruje, że mutacje wywołane przez karcynogen (UV bądź inny czynnik) nie są całkowicie losowe.
      Badanie akademików z Yale wskazuje na nowe sposoby określania ryzyka nowotworów skóry. Jak wiadomo, najważniejsza jest ocena wcześniejszego wystawienia na oddziaływanie UV. Obecnie lekarzom brakuje obiektywnych sposób pomiaru, zazwyczaj polegają więc na pamięci pacjentów. Gdyby dało się pobrać niewielką próbkę skóry i zbadać hiperhotspoty, można by uzyskać prawdziwe dane nt. uszkodzenia DNA przez uprzednie oparzenia. Osoby z grupy wysokiego ryzyka podlegałyby zaś stałemu monitoringowi.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Czy leczenie nowotworów bez chemio- czy radioterapii, nawet bez chirurgii jest możliwe? Biofizyk Khaled Barakat z University of Alberta pracuje nad innowacyjnymi immunoterapiami, które mają zwalczać wiele rodzajów raka dzięki pigułkom wzmacniającym układ odpornościowy. Na określenie tego pomysłu używamy słowa 'magia', gdyż koncepcja zakłada, że terapia nie jest związana z żadnym konkretnym nowotworem. Ma ona radzić sobie z problemami związanymi z każdym rodzajem nowotworów, stwierdza uczony.
      Po raz pierwszy o poszukiwaniu „magicznej pigułki” na raka Barakat poinformował przed czterema laty, gdy Alberta Cancer Foundation i Li Ka Shing Applied Virology Institute rozpoczęły warty 5,4 miliona dolarów projekt badawczy. Barakat stanął na czele zespołu złożonego z wybitnych onkologów, wirusologów, immunologów, chemików i farmaceutów. Do pomocy zaprzęgnięto też jeden z najszybszych superkomputerów na świecie Blue Gene/Q.
      Teraz, po czterech latach badań, zespół naukowy ogłosił, że wpadł na trop molekuły, która potencjalnie może posłużyć do stworzenia „magicznej pigułki”. To potężna molekuła. Wstępnie potwierdza, że dobrze wybraliśmy kierunek badań. A dzięki wytężonej pracy całego zespołu dokonujemy obiecujących postępów w badaniach nad kolejną molekułą, która ma inny cel, stwierdza Barakat.
      Nowotwory wykorzystują punkty kontrolne układu odpornościowego. To rodzaj molekularnych hamulców, które zapobiegają nadmiernej reakcji układu odpornościowego. Niektóre nowotwory potrafią aktywować wiele takich punktów, przez co rozwijający się guz nie jest atakowany przez limfocyty T.
      W ostatnich latach wielu specjalistów skupiło się na poszukiwaniu przeciwciał, które omijałyby punkto kontrolne i rekatywowały limfocyty T. W ubiegłym roku dwaj naukowcy, James Allison i Tasuku Honjo, otrzymali medycznego Nobla za badania nad sposobami walki z nowotworami z wykorzystaniem punktów kontrolnych układu immunologicznego. Terapia za pomocą przeciwciał monoklonalnych na zawsze zmieniło immunoterapię przeciwnowotworową.
      Jednak tego typu terapie obarczone są ryzykiem. Przeciwciała to duże molekuły, które mogą pozostawać w organizmie całymi miesiącami, co zwiększa prawdopobieństwo, że układ odpornościowy zacznie atakować własny organizm, niszcząc tkanki i narządy. Ponadto terapie za pomocą przeciwciał są kosztowne i skomplikowane.
      Barakat i jego zespół spędzili ostatnie cztery lata na próbach stworzenia, za pomocą komputera Blue Gene/Q małej molekuły, która reaktywowałaby unieruchomiony przez nowotwór układ odpornościowy i nie niosła ze sobą ryzyka powikłań. Gdy już stworzyli taką wirtualną molekułę, zsyntetyzowali ją.
      Ta już stworzona molekuła ma oddziaływać na punkt kontrolny PD-1 i powodować, że układ odpornościowy zaatakuje komórki czerniaka. Jednocześnie trwają prace nad drugą molekułą, oddziałującą na punkt kontrolny CTLA-4. Punkt PD-1 hamuje proliferację limfocytów T i wytwarzanie cytokin, z kolei CTLA-4 hamuje aktywację limfocytów T.
      Olbrzymią zaletą opracowywanych molekuł jest fakt, że organizm pozbywa się ich w ciągu godzin. Ponadto, jako że są zancznie mniejsze niż przeciwciała, mogą wniknąć głębiej w tkankę. Prawdopodobnie można je będzie również tanio wytwarzać i podawać w formie pigułki. A jako, że za cel biorą punkty kontrolne, mogą potencjalnie służyć do walki z wieloma rodzajami nowotworów, od czerniaka i raka piersi, poprzez chłoniaka po raka mózgu.
      Barakat i jego zespół założyli już firmę, której zadaniem jest wyjście poza uniwersyteckie badania laboratoryjne i rozpoczęcie testów na zwierzętach. Mają nadzieję, że uzyskają dofinansowanie od firmy farmaceutycznej, dzięki czemu będą mogli zatrudnić „armię chemików”. Zadaniem tego zespołu, na którego czele miałby stanąć chemik Frederick West, będzie stworzenie kilku tysięcy analogów i derywatów wspomnianych molekuł oraz ich przetestowanie. W ten sposób uczeni powinni znaleźć molekułę o optymalnej budowie. Taką, która nie tylko będzie spełniała postawione przed nią zadania, ale będzie też odpowiednio rozpuszczalna, silna i miała możliwe najniższą toksyczność. To jak układanie kostki Rubika. Mamy działające rozwiązanie. Teraz musimy wszystko odpowiednio poskładać. Aby to zrobić potrzebujemy zespołu 60 chemików. Obecnie mamy ich 4-5, stwierdza Barakat.
      Nowo założona firma nazywa się HEKA Therapeutics. Heka był bogiem magii w starożytnym Egipcie. Magia jest wymagająca, ale możliwa, mówi Barakat.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się w Scientific Reports.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...