Hvordan ett enzym kan stoppe spredning av kreft
Forskere har identifisert en ny enzymmekanisme som induserer kreftceller som er i ferd med å migrere for å ødelegge seg selv ved å nedbryte de små kraftverkene, eller mitokondriene. De håper at denne oppdagelsen vil føre til nye behandlinger som kan hindre at svulster sprer seg.
Prosessen der kreftceller bryter fri fra sine primære steder og migrerer inn i nærliggende og fjernt vev er kjent som metastase.
Det er den "viktigste grunnen" til at kreft er en så alvorlig sykdom.
Når metastase er i gang, er sykdommen mye vanskeligere å kontrollere, og få kreftformer kan helbredes når de blir metastatiske.
For eksempel, selv om bare rundt 5 prosent av brystkreft hos kvinner er metastatisk når de først diagnostiseres, skyldes de aller fleste dødsfall metastaser.
Koble fra den ekstracellulære matrisen
I en rapport om resultatene som nylig ble publisert i tidsskriftet Naturcellebiologi, forklarer forskere fra University of Notre Dame i Indiana hvordan kreftceller først må løsne seg fra den ekstracellulære matrisen - eller "proteinstillaset" som normalt holder celler på plass - før de kan begynne å migrere.
For å lykkes med å frigjøre seg, må kreftceller beseire forskjellige mekanismer som normalt utløser celledød når celler løsner fra den ekstracellulære matrisen. Når svulster utvikler seg, kan cellene deres bli resistente mot disse mekanismene.
Tidligere undersøkelser antydet at en slik mekanisme kan fungere ved å øke oksidativt stress på cellen, men detaljene har forblitt "dårlig definert", bemerker forfatterne.
Den nye studien undersøkte et celleenzym kalt reseptor-interagerende proteinkinase 1 (RIPK1), som allerede var kjent for å spille en rolle i en type celledød kalt nekrose.
En overraskende ny rolle for RIPK1 i celledød
Mens de undersøkte RIPK1, ble forskerne overrasket over å finne at enzymet så ut til å ha en effekt på mitokondrier, noe som antydet en rolle i en helt annen type celledød.
”Vi trodde virkelig,” forklarer seniorforfatter Zachary Schafer, lektor i kreftbiologi, “dette skulle være en historie om nekrose, men vi kunne ikke se bevis på det, og visste at det måtte være noe vi mangler. ”
Han og kollegene avslørte at aktivering av RIPK1 når cellen løsner fra den ekstracellulære matrisen, utløser en prosess som kalles mitofagi som nedbryter mitokondriene, som er de små celleområdene - noen ganger referert til som "kraftverk" - som forsyner mesteparten av cellenes energi.
Mitofagen utløser ytterligere reaksjoner i den frittliggende cellen som øker nivåene av reaktive oksygenarter, eller forbindelsene som forårsaker oksidativt stress som fører til celledød.
"Å se på mitokondrielle tall endret tenkningen vår fundamentalt og fikk oss til å fokusere på en annen måte som RIPK1 kan føre til at celler dør."
Prof.Zachary Schafer
Ytterligere tester avslørte at blokkering av den aktuelle RIPK1-banen fremmet tumordannelse i en levende modell.
Studieforfatterne konkluderer med at deres funn antyder at målretting mot "RIPK1-mediert induksjon av mitofagi" kan være en effektiv måte å stoppe svulster fra å spre seg ved å eliminere kreftceller som løsner fra den ekstracellulære matrisen.
