Dziękuję. Posłuchaj tego artykułu, korzystając z odtwarzacza powyżej. ✖

Komórki nowotworowe mogą przejąć kontrolę nad cyklami komórkowymi, aby wykładniczo zwiększyć ich liczbę, w procesie zwanym proliferacją. Leki na raka mogą zatrzymać wzrost komórek nowotworowych, uruchamiając złożony łańcuch zdarzeń genetycznych i komórkowych. Często jednak ta historia jest bardziej złożona i obejmuje leczenie, które nie działa tak dobrze, jak oczekiwano.

Nowe badania z laboratorium dr Jean Cook, przewodniczącej i profesor w Katedrze Biochemii i Biofizyki, sugerują, że pewien enzym jest niezbędny do zatrzymania proliferacji komórek rakowych, szczególnie gdy pacjentom podaje się leki przeciwnowotworowe. Jednak funkcja tego enzymu nie jest taka sama u wszystkich z nas. Laboratorium Cook odkryło również interesujące szczegóły dotyczące tego, w jaki sposób komórki rakowe mogą unikać terapii zaprojektowanej w celu ich zatrzymania.

Ich odkrycia, opublikowane w Materiały Narodowej Akademii Naukoferują twórcom leków więcej wskazówek, które mogą wziąć pod uwagę w walce z rakiem.

Komórki mogą włączać i wyłączać geny, aby kontrolować ekspresję niektórych białek. Niektóre białka mają za zadanie utrzymanie dokładnego i skutecznego podziału komórek, podobnie jak muzycy w orkiestrze pod kontrolą dyrygenta. Komórki mają zdolność „wyłączania” kontroli tych białek regulacyjnych (tj. usuwania dyrygenta), co pozwala komórkom dzielić się bez ograniczeń i replikować DNA dla nowo powstałych komórek.

Aby wyizolować i skupić się na roli, jaką degradacja białek odgrywa w zatrzymywaniu wzrostu komórek, Cook i jej student Brandon Mouery najpierw poddali hodowane komórki ludzkie działaniu palbociklibu, leku na przerzutowego raka piersi, który ma na celu proliferację komórek. Wykorzystując mikroskopię, cytometrię przepływową i proteomikę, naukowcy odkryli, że enzym APC/C, który normalnie kieruje białka do degradacji w celu regulacji cyklu komórkowego, pomaga utrzymać pozytywne efekty palbociklibu.

To odkrycie sugeruje, że lekarze mogliby wykorzystać poziomy APC/C w guzach nowotworowych, aby przewidzieć, jak dobrze pacjenci mogą reagować na palbociclib i inne leki przeciwnowotworowe z tej samej klasy. Na przykład zmniejszona aktywność APC/C może wskazywać, że pacjent może mieć słabą reakcję na leczenie lub może być narażony na zwiększone ryzyko nawrotu.

Cook i Mouery odkryli również, że komórki rakowe i nienowotworowe mogą uniknąć zatrzymania proliferacji wywołanego lekami, a komórki uciekające mają trudności z samodzielną replikacją DNA. Potencjalnym wyjaśnieniem jest to, że „przekazują” swoje obowiązki replikacji DNA białkom, które inicjują podział komórek pod koniec cyklu komórkowego. Obserwacje sugerują, że komórki mają alternatywne ścieżki molekularne, których mogą użyć do pobudzenia niekontrolowanego wzrostu komórek.

„Proliferacja komórek była intensywnie badana przez dziesięciolecia, ale wciąż możemy być zaskoczeni” — powiedział Cook, który jest również członkiem UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center. „W tym przypadku odkryliśmy, że komórki mogą prowadzić swój cykl komórkowy z odwróconą kolejnością zdarzeń. Czasami nasza wiedza podręcznikowa jest nadal dość niekompletna, więc musimy zachować otwarty umysł i nieustannie kwestionować paradygmaty”.

Nowe odkrycia mogą doprowadzić do nowych interwencji, które mogą zapewnić długotrwałe efekty zatrzymania proliferacji. Łącząc swoją wiedzę na temat tej nowo odkrytej drogi ucieczki z błędami replikacji DNA związanymi z rakiem, mogą oni utorować nowe sposoby zmuszania komórek nowotworowych do wzrostu w sposób „samodestrukcyjny”.

Odniesienie: Mouery BL, Baker EM, Mei L i in. APC/C zapobiega niekanonicznej kolejności aktywności cykliny/CDK, aby utrzymać zatrzymanie wywołane przez inhibitor CDK4/6. PNAS. 2024;121(30):e2319574121. doi: 10.1073/pnas.2319574121

Niniejszy artykuł został ponownie opublikowany z następujących materiałów. Uwaga: materiał mógł zostać zmieniony pod względem długości i treści. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z podanym źródłem. Nasza polityka publikacji komunikatów prasowych jest dostępna Tutaj.