Urea dysfunksjoner i leveren kan signalisere kreft
Urea-syklusen er den viktigste måten menneskekroppen avhender nitrogenavfall på. Ny forskning antyder at forstyrrelser i denne prosessen kan være et tidlig tegn på kreft.
En ny studie, nå publisert i tidsskriftet Celle, antyder at måten menneskekroppen behandler nitrogen på kan være nøkkelen til å finne nye måter å oppdage og ødelegge kreft på.
Nitrogen er en gass som er viktig for alle organismer. Både planter og dyr trenger det for å kunne lage proteiner.
Når kroppen vår behandler nitrogen, genererer den et stoff som kalles urea som avfall; kroppen eliminerer senere dette stoffet gjennom urin.
Denne metaboliseringsprosessen kalles urea-syklusen, og den finner sted i leveren.
Ny forskning antyder at dysreguleringer i urea-syklusen kan være en markør for kreft. Den nye studien ble ledet av Dr. Ayelet Erez, fra Weizmann Institute of Science i Rehovot, Israel.
Studerer urea dysreguleringer og svulster
Dr. Erez og kollegaer endret den genetiske ekspresjonen av ureasyklusenzymer i tykktarmskreftvulster hos gnagere og sammenlignet deres urea-nivå med kontrollmus.
Musene der urea-syklusen ble forstyrret hadde lavere urinnivå i blodet og høyere nivåer av et stoff som kalles pyrimidin i urinen.
Forskerne undersøkte også medisinske poster fra 100 barn som hadde fått diagnosen kreft ved Tel Aviv Sourasky Medical Center.
"Vi fant ut at dagen for innleggelse på sykehuset," forklarer lederforskeren, "hadde barn med kreft signifikant redusert urinstoff i blodet, sammenlignet med dokumenterte nivåer av urea hos friske barn i samme alder."
Til slutt analyserte forskerne også store genomiske sett på jakt etter DNA-mutasjoner som kunne indikere forstyrrelser i urea-syklusen.
De fant mutasjoner i DNA, RNA og proteiner, noe som indikerer et overskudd av pyrimidin. Dette produseres gjennom syntesen av nitrogen og kan i sin tur fremme veksten av kreftceller.
Samlet sett antyder funnene at dysfunksjoner i urea-syklusen kan være en god indikator på kreft.
"Standard laboratorietester kontrollerer for høye nivåer av urea i blod, men vi viser nå at lave nivåer også kan signalisere et problem," sier Dr. Erez. "Kreftceller kaster ikke bort noe, de bruker så mye nitrogen som mulig i stedet for å disponere det i form av urea, som normale celler."
Gjør svulster sårbare for immunterapi
Som forskerne forklarer, representerer høye nivåer av pyrimidin både gode og dårlige nyheter. Den dårlige nyheten er at det kan få kreften til å spre seg raskere og mer aggressivt, men den gode nyheten er at mutasjonene som er relatert til overdreven pyrimidin kan gjøre kreftceller mer sårbare for et angrep fra immunsystemet.
Derfor kan maligniteter preget av en dysregulert urea-syklus lettere bli ødelagt med immunterapi.
For å teste denne hypotesen undersøkte Dr. Erez og kollegaer melanomtumorer og fant at svulstene som hadde dysregulerte urea-sykluser, responderte bedre på immunterapi. Dr. Erez og kollegaer konkluderer:
"Til sammen viser funnene våre at [urea-syklus dysregulering] er et vanlig trekk ved svulster som sterkt påvirker karsinogenese, mutagenese og immunterapi-respons."
Videre, sier forskerne, kan resultatene føre til bedre verktøy, ikke bare for å diagnostisere kreft, men også for behandling av det.
"Nok en annen mulighet det er verdt å utforske," sier Dr. Erez, "er om genetisk manipulering av svulsten for å indusere slik dysregulering før immunterapi kan øke terapiens effektivitet."
