Er det mulig å drepe kreft ved å 'overfeede' den?
Oksidativt stress er et fenomen som oppstår på mobilnivå, og som kan føre til at tidligere sunne celler forverres og til slutt dør. Kreft bruker ofte oksidativt stress til sin egen fordel, men kan dette fenomenet vendes mot det?
Reaktive oksygenarter (ROS) er stoffer som produseres naturlig etter prosessen med oksygenmetabolisme.
De spiller vanligvis en viktig rolle i reguleringen av biologisk funksjon (homeostase), så vel som i cellesignalering.
Men når ROS når unormale nivåer, kan dette produsere oksidativt stress, et fenomen som fører til cellulær aldring og forverring.
I motsetning til sunne celler krever kreftceller mye høyere ROS-nivåer, som gjør at de kan opprettholde sin akselererte vekst og spredning.
Nylig bestemte forskere fra Georgia Cancer Center i Augusta og Department of Medicine ved Medical College of Georgia ved Augusta University å teste en spennende strategi innen kreftterapi: øke ROS-produksjonen til et punkt der det ville forårsake kreftcelledød.
Forskningen er nå publisert i tidsskriftet Cellemetabolisme.
Når ROS blir dødelig for kreft
Dr. Gang Zhou og kollegaer brukte en type terapi kalt adoptiv T-cellebehandling for å føre til en økning av ROS i kreftsvulster, og presset de overbelastede cellene til selvdestruksjon.
Adoptiv T-celleterapi er en type immunterapi der spesialiserte immunceller, eller T-celler, brukes til å målrette og ødelegge kreftsvulster.
I den nye studien jobbet forskerne med en musemodell for kolorektal kreft. Etter å ha gitt musene en type cellegift som er kjent for å støtte virkningen av T-cellene, ble dyrene utsatt for immunterapi.
Etter å ha levert denne behandlingen, så teamet at produksjonen av glutation - en naturlig antioksidant produsert på cellenivå, som bidrar til å motveie ROS - ble forstyrret. Følgelig overakkumulerte ROS og nådde for høye nivåer i kreftceller.
T-cellene stimulerte også produksjonen av en serie spesialiserte proteiner kjent som cytokiner med en proinflammatorisk effekt. Disse cytokinene inkluderte tumornekrosefaktor alfa, som er kjent for å spille en rolle i celledød så vel som i tumorprogresjon.
"Vi startet," bemerker Dr. Zhou, "med å stille spørsmål om hvordan immunterapi kan endre metabolismen til tumorceller."
"Våre studier viser," legger forskeren til, "tumornekrosefaktor alfa kan virke direkte på tumorceller og indusere ROS i dem."
Takket være de metabolske endringene indusert av adoptiv T-cellebehandling, var forskerne vitne til fullstendig svulstregresjon hos nesten alle musene som fikk denne behandlingen.
En lovende tilnærming
Lignende suksess ble sett når man testet denne tilnærmingen på modeller av brystkreft og kreft i lymfesystemet eller lymfom.
Forskerne la også merke til at en økt produksjon av tumornekrose faktor alfa - på grunn av immunterapi - i forbindelse med cellegift økte oksidativt stress enda mer, og ødela kreftceller.
Et annet funn var at administrering av pro-oksidanter ga lignende effekter til den adoptive T-celleterapi, siden disse legemidlene også økte ROS-nivåer.
"Basislinjen deres er allerede høy, og hvis du ytterligere forstyrrer deres evne til å håndtere disse frie radikaler [ROS], vil de gå mot apoptose [celledød]," sier Dr. Zhou.
Mens overdreven ROS - som førte til oksidativt stress - virket avgjørende for å ødelegge kreftcellene, bemerker forskerne at det likevel er mulig at kreftcelledød kan oppstå på grunn av tumornekrosefaktor alfas virkning, da dette cytokinet er kjent for å kutte av svulster. blodtilførsel, og dermed hindrer veksten av dem.
Forskere har bemerket at kreftceller og T-celler kan konkurrere om energiressurser, så de har en skadelig effekt på hverandre. Og ofte blir T-celler sultne av næringsstoffene de trenger, og etterlater kreftceller med en fordel, forklarer de.
Dr. Zhou og teamet hevder at det ennå ikke er kjent nok om hvordan T-celler påvirker kreftsvulster. Adoptiv T-cellebehandling er i seg selv en ny type tilnærming som fremdeles utvikles for behandling av visse typer kreft, for eksempel kolorektal kreft.
Så, forfatterne antyder, bør mer innsats fokuseres på å bedre forstå T-cellers virkning og forbedre immunterapipotensialet for å ødelegge kreft.
