Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Anemią w raka!
24.01.2013
Anemią w raka!
Zjawisko hipoksji nowotworów przez długi czas uważano za nieunikniony efekt gwałtownej proliferacji komórek, zbyt wolnej angiogenezy, a co za tym idzie – niewystarczającego transportu tlenu do rosnącego guza. Okazało się jednak, że stan niedotlenienia jest dla nowotworu zjawiskiem korzystnym – modyfikując metabolizm i tworząc charakterystyczne mikrośrodowisko. Guzy w stanie hipoksji są w większości oporne na chemio- i radioterapię. Jak dotąd nie opracowano skutecznej, klinicznie przetestowanej metody uwrażliwiania nowotworów na terapię. Prowadzi się doświadczenia związane z dotlenianiem zmienionych tkanek, rozwija się nową gałąź leków cytotoksycznych, celujących w rejony niedotlenione (HAPs, hypoxia activated produgs), stwierdzono też skuteczność nikotynamidu (wit. B3). Interesujące podejście zaprezentował zespół z instytutu badawczego Jenomic we współpracy z Duke University, który skupił się na zastosowaniu erytrocytów zmienionych w przebiegu anemii sierpowatej.

Anemia sierpowata, spowodowana punktową mutacją w genie łańcucha β hemoglobiny, charakteryzuje się zmianą morfologii erytrocytów. Na skutek niewłaściwego formowania się białka i jego polimeryzacji czerwone krwinki przyjmują księżycowaty kształt. Prowadzi to do występowania tzw. kryzysów, kiedy erytrocyty gromadzą się w naczyniach krwionośnych, prowadząc do ich niedrożności, stanów zapalnych i martwic. Ulegając hemolizie, krwinki uwalniają hem, co działa drażniąco i uszkadzająco na tkankę. Ten właśnie mechanizm postanowili wykorzystać badacze.

Doświadczenie przeprowadzono na myszach z rakiem piersi (uzyskanego przez wszczepienie komórek linia 4T1, stanowiącej model nowotworu piersi), którym podawano znakowane fluorescencyjnie ludzkie erytrocyty sierpowate (SSRBC, sickle erythrocytes). Zachowanie komórek obserwowano pod mikroskopem po utworzeniu tzw okna – operacyjnym uwidocznieniu okolic guza i osłonięciu ich szklaną płytką. Już 5 minut po podaniu SSRBC stwierdzono ich akumulację w naczyniach otaczających guz, po 30  minutach adhezja erytrocytów doprowadziła do tworzenia skrzepów, zamykających światło naczyń. Po ustaleniu zachowania krwinek zmodyfikowano metodę, dodając do nich protoporfirynę cynkową, zwiększającą lokalny stres oksydacyjny. Co istotne, SSRBC nie wykazywały powinowactwa do naczyń poza okolicą guza. Przeprowadzono serię testów, sprawdzających wpływ podanych z zewnątrz krwinek na zdrowe organy. Podanie zdrowych i sierpowatych erytrocytów do płuc, śledziony i nerek nie wywołało zmian w tkankach, nie stwierdzono też toksycznego efektu SSRBC na organizm zwierząt.

Mechanizm zabijania guzów zaproponowany przez badaczy zakłada występowanie na komórkach guza cząsteczek umożliwiających adhezję erytrocytów. W warunkach hipoksji aktywowany jest czynnik HIF1a (Hypoxia-inducible factor 1), stymulujący produkcję VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) i TNFa. Cytokina zwiększa ekspresję czynników adhezyjnych, co powoduje wiązanie SSRBC, które razem z innymi elementami morfotycznymi krwi gromadzą się i powodują niedrożność naczynia. Erytrocyty ulegają następnie hemolizie, uwalniając hem, generujący stres oksydacyjny i prowadzący do uszkodzeń białek, DNA i lipidów, co kończy się śmiercią komórki. Patologicznie zmienione krwinki mogą więc – paradoksalnie – pomóc w opracowaniu nowej, skutecznej terapii przeciwko opornym na dotychczas stosowane metody nowotworom.


Przeczytaj również:

Halo? Ma pani anemię!


 

Zuzanna Sobańska

 

Źródło: http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0052543

KOMENTARZE
news

<Maj 2019>

pnwtśrczptsbnd
29
30
1
2
3
4
5
6
7
8
11
12
15
19. Central European BioForum
2019-05-15 do 2019-05-16
16
18
19
20
23
Chemia dla urody
2019-05-23 do 2019-05-23
25
26
28
31
1
2
Newsletter