Hvordan vitamin D hjelper til med å bekjempe behandlingsresistent kreft
Hovedårsaken til svikt i cellegiftbehandlinger er at svulster utvikler motstand mot kreftmedisiner. Nå avslører en ny studie hvordan vitamin D kan bidra til å løse dette problemet.
Forskere fra South Dakota State University i Brookings har vist at kalsitriol og kalsipotriol, to aktive former for vitamin D, kan blokkere en mekanisme som gjør at kreftceller kan bli resistente mot medisiner.
Mekanismen er et medikamenttransportørprotein kalt multidrug-resistensassosiert protein 1 (MRP1). Proteinet sitter i celleveggen og driver en pumpe som kaster ut kreftmedisiner ut av cellen.
Forskerne viste at kalsitriol og kalsipotriol selektivt kan finpusse på kreftceller som har for mye MRP1 og ødelegge dem.
Surtaj Hussain Iram, Ph.D. - en assisterende professor i kjemi og biokjemi ved South Dakota State University - er seniorforfatter av en nylig Narkotikametabolisme og disposisjon papir om funnene.
Han uttaler at "Flere epidemiologiske og prekliniske studier viser den positive effekten av vitamin D når det gjelder å redusere kreftrisiko og progresjon, men vi er de første som oppdager dets interaksjon med medikamenttransportørprotein og dets evne til selektivt å drepe medikamentresistente kreftceller."
Iram forklarer at kalsitriol og kalsipotriol ikke kan drepe "naive kreftceller", som ennå ikke har utviklet kjemoresistens. Men når cellene blir medisinresistente, blir de kalsitriol og kalsipotriol byttedyr.
Transporterproteiner, multiresistens
Legemiddeltransportørproteiner driver celleprosessene som absorberer, distribuerer og driver medisiner fra kroppen.
Kreftceller som utvikler motstand mot cellegift, overuttrykker ofte eller overproduserer transportproteiner. Denne overflod er den viktigste årsaken til kjemoresistens.
Studier har koblet overekspresjon av MRP1 med multiresistens i kreft i bryst, lunge og prostata.
Det faktum at kalsitriol og kalsipotriol kan drepe kjemoresistente kreftceller er et eksempel på hva forskere beskriver som "følsomhet for sikkerhet".
Sikkerhetssensitivitet er "evnen til forbindelser til å drepe" multiresistente celler, men ikke stamcellene de kom fra.
Rundt 90% av cellegiftbehandlingssvikt skyldes tilegnet medikamentresistens. Multiresistente celler har blitt resistente mot medikamenter som er forskjellige, ikke bare i struktur, men også i måten de virker på.
Hovedårsaken til slik motstand er utstrømningspumper, som driver ut så mye av medikamentet at nivået som er igjen i cellen er for lavt, er effektivt.
'Akilleshæl av medikamentresistente kreftceller'
Imidlertid, mens overekspresjon av MRP1 er en fordel i den forstand at det gjør det mulig for kreftceller å pumpe ut cellegiftmedisiner, er det også en potensiell ulempe ved at målretting mot proteinet kan slå pumpen ut.
Som Iram påpeker, "Å skaffe styrke i ett område skaper vanligvis svakhet i et annet område - alt i naturen har en pris."
"Vår tilnærming," legger han til, "er å målrette akilleshælen til medikamentresistente kreftceller ved å utnytte motstandskostnadene ved motstand."
Ved å bruke dyrkede kreftceller testet han og kollegaer åtte forbindelser som tidligere studier hadde identifisert som i stand til å samhandle med MRP1.
Av de åtte forbindelsene fant de at “den aktive metabolitten av vitamin D-3, kalsitriol og dens analoge kalsipotriol” begge blokkerte MRP1s transportfunksjon og også bare drepte celler som overuttrykte transportørproteinet.
"Våre data," konkluderer forfatterne, "indikerer en potensiell rolle for kalsitriol og dets analoger når det gjelder å målrette maligniteter der MRP1-uttrykk er fremtredende og bidrar til [multiresistens]."
Omfattende implikasjoner
Iram sier at funnene deres også har implikasjoner for behandlingen av mange andre sykdommer.
MRP1 reduserer ikke bare effekten av kreftmedisiner, den kan også svekke effekten av antibiotika, antivirale midler, betennelsesdempende midler, antidepressiva og medisiner som behandler HIV.
I tillegg er MRP1 bare en type transportørprotein. Den tilhører en stor familie - kalt ABC-transportører - som flytter stoffer inn og ut av alle slags celler, ikke bare i dyr, men også i planter.
Faktisk er det flere ABC-transportørproteiner i planter, noe som betyr at funnene også kan ha vidtrekkende implikasjoner i mat og landbruk.
“Hvis vi kan få bedre tak på disse transportørene, kan vi forbedre legemiddeleffektiviteten. Pasienter kan ta mindre medisiner, men likevel få den samme effekten fordi stoffene ikke blir pumpet ut så mye. "
Surtaj Hussain Iram, Ph.D.
