Възможно ли е да се убие ракът чрез „прехранване“?
Оксидативният стрес е явление, което се случва на клетъчно ниво и което може да накара здравите клетки да се влошат и в крайна сметка да умрат. Ракът често използва оксидативен стрес в своя полза, но може ли това явление да бъде обърнато срещу него?
Реактивните кислородни видове (ROS) са вещества, които се произвеждат естествено след процеса на метаболизма на кислорода.
Те обикновено играят важна роля в регулирането на биологичното функциониране (хомеостазата), както и в клетъчната сигнализация.
Но когато ROS достигнат необичайни нива, това може да доведе до оксидативен стрес, явление, което води до клетъчно стареене и влошаване.
За разлика от здравите клетки, раковите клетки изискват много по-високи нива на ROS, което им позволява да поддържат ускорения си растеж и разпространение.
Наскоро изследователи от Центъра за рак на Джорджия в Августа и Медицинския департамент в Медицинския колеж в Джорджия в университета в Августа решиха да тестват интригуваща стратегия в терапията на рака: увеличаване на производството на ROS до точката, в която това би причинило смърт на раковите клетки.
Сега изследването е публикувано в списанието Клетъчен метаболизъм.
Когато ROS станат фатални за рака
Д-р Ганг Джоу и колегите използваха вид терапия, наречена приемна Т-клетъчна терапия, за да доведе до увеличаване на ROS при ракови тумори, подтиквайки претоварените клетки да се самоунищожат.
Адоптивната Т-клетъчна терапия е вид имунотерапия, при която специализирани имунни клетки или Т-клетки се използват за насочване и унищожаване на ракови тумори.
В новото проучване учените са работили с миши модел на колоректален рак. След като дадоха на мишките вид химиотерапия, за която е известно, че подпомага действието на Т-клетките, животните бяха изложени на имунотерапията.
След провеждането на това лечение, екипът видя, че производството на глутатион - естествен антиоксидант, произведен на клетъчно ниво, който помага за уравновесяване на АФК - е нарушено. Следователно, ROS се пренатрупва и достига твърде високи нива в раковите клетки.
Т-клетките също стимулират производството на поредица от специализирани протеини, известни като цитокини с провъзпалителен ефект. Тези цитокини включват тумор некрозис фактор алфа, за който е известно, че играе роля в клетъчната смърт, както и в прогресията на тумора.
"Започнахме", отбелязва д-р Джоу, "като задаваме въпроси за това как имунотерапията може да промени метаболизма на туморните клетки."
„Нашите проучвания показват“, добавя изследователят, „фактор туморна некроза алфа може да действа директно върху туморните клетки и да индуцира ROS вътре в тях.“
Благодарение на метаболитните промени, предизвикани от приемната Т-клетъчна терапия, учените са свидетели на пълна регресия на тумора при почти всички мишки, получили това лечение.
Обещаващ подход
Подобен успех се наблюдава при тестване на този подход върху модели на рак на гърдата и рак на лимфната система или лимфом.
Също така, изследователите забелязаха, че повишеното производство на фактор на туморна некроза алфа - поради имунотерапията - заедно с химиотерапията увеличава още повече оксидативния стрес, унищожавайки раковите клетки.
Друго откритие е, че прилагането на про-оксиданти дава подобни ефекти на приемащата Т-клетъчна терапия, тъй като тези лекарства също повишават нивата на ROS.
„Тяхната изходна линия вече е висока и ако допълнително нарушите способността им да се справят с тези свободни радикали [ROS], те ще отидат към апоптоза [клетъчна смърт]“, казва д-р Джоу.
Докато прекомерната ROS - водеща до оксидативен стрес - изглеждаше решаваща за унищожаването на раковите клетки, изследователите отбелязват, че въпреки това е възможно смъртта на раковите клетки да настъпи поради действието на фактор некроза на тумора алфа, тъй като е известно, че този цитокин отрязва туморите 'кръвоснабдяване, като по този начин спира растежа им.
Изследователите отбелязват, че раковите клетки и Т клетките могат да се конкурират за енергийни ресурси, така че те имат вреден ефект един върху друг. И често Т-клетките в крайна сметка се огладняват от нужните им хранителни вещества, оставяйки раковите клетки в предимство, обясняват те.
И, твърдят д-р Джоу и екип, все още не се знае достатъчно за това как Т клетките въздействат на раковите тумори. Адоптивната Т-клетъчна терапия сама по себе си е нов вид подход, който все още се разработва за лечение на някои видове рак, като колоректален рак.
Така че, предполагат авторите, повече усилия трябва да бъдат насочени към по-добро разбиране на действието на Т-клетките и подобряване на потенциала на имунотерапията за унищожаване на рака.
