Отрова или лек? Арсеникът може да помогне за лечение на рак, установява проучване
Арсенът е скандален със своите вредни свойства. Въпреки това, някои арсенови съединения - в внимателно измерени дози - могат да се използват при медицински лечения. Едно такова съединение може дори да помогне за лечение на рак, казват изследователите.
Арсенът често е посочен като канцероген, което е вещество, чието присъствие в околната среда на човек може да доведе до развитие на рак.
Въпреки това, някои съединения на базата на арсен са били използвани през цялата история за лечение на различни медицински състояния.
Едно такова съединение - наречено арсенов триоксид (ATO) - се използва и до днес и всъщност получи одобрение от Администрацията по храните и лекарствата (FDA) под търговското наименование Trisenox през 2001 г.
Сега изследователи от Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) в Бостън, Масачузетс, изследват потенциала на ATO при лечението на рак.
По-конкретно, д-р. Kun Ping Lu, Xiao Zhen Zhou и колеги разгледаха как ATO в комбинация с друго съществуващо лекарство - изцяло транс-ретиноева киселина (ATRA) - може да се използва за действително лечение на промиелоцитна левкемия, която е вид рак на кръвта.
Механизмите, чрез които ATO в комбинация с ATRA могат да помогнат за лечението на този вид левкемия, са неясни, но това проучване хвърля светлина върху това как тези вещества действат на клетъчно ниво, което предполага, че тяхното взаимодействие може да бъде полезно при лечението на други видове рак, тъй като добре.
Констатациите им се появяват в списанието Nature Communications.
Блокиране и унищожаване на ключов ензим
Изследователите са работили с модели на левкемия, рак на гърдата и черния дроб и са успели да открият, че комбинацията ATO-ATRA унищожава ензим, известен като Pin1.
Pin1 играе ключова роля в регулирането на сигналните мрежи при рак; той активира над 40 протеини, които хранят ракови тумори, като същевременно блокира над 20 протеина, които обикновено потискат туморния растеж.
Този ензим е свръхактивен при повечето видове рак, открити при хората - особено при раковите стволови клетки, които стимулират растежа на туморите и често могат да бъдат ключови за устойчивостта на рака към традиционните лечения.
В това проучване учените наблюдават, че АТО се свързва с Pin1, блокирайки действието му и в крайна сметка води до влошаване на ензима. В същото време ATRA - който също се свързва с Pin1 и го разгражда - улеснява и увеличава приемането на клетки от ATO.
Това води до повишена експресия на протеин, специфичен за клетъчните мембрани, който засилва клетъчната абсорбция на АТО.
Когато работят с мишки, проектирани да не експресират Pin1, изследователите също така виждат, че гризачите всъщност са силно устойчиви на рак.
Тези животни не са претърпели вредни ефекти в резултат на блокираната ензимна експресия за около половината от продължителността на живота си, което предполага, че насочването към Pin1 на изходното ниво може да бъде безопасен подход.
„Нашето откритие категорично предлага нова вълнуваща възможност за добавяне на [ATO] към съществуващите терапии за лечение на тройно отрицателен рак на гърдата и много други видове рак, особено когато се установи, че ракът на пациентите е Pin1-положителен. Това може значително да подобри резултатите от лечението на рака. "
Д-р Сяо Джън Джоу
Бъдеща работа за отстраняване на недостатъци
Д-р. Джоу, Лу и колеги подчертават, че новите им открития могат да доведат до ефективни стратегии за насочване към Pin1, за които досега не са разработени инхибитори.
„Радващо е да видим, че тази комбинация от [ATRA] и [ATO], която моята [лаборатория] открива като лечебна при лечението на остра промиелоцитна левкемия, се превръща във възможни подходи за лечение на други видове рак“, обяснява д-р Пиер Паоло Пандолфи, на BIDMC, който за първи път установи, че комбинираното лечение с ATO-ATRA е в състояние да излекува този вид рак на кръвта.
„Всъщност,“ добавя той, „интересно е да се предположи, че тази комбинация може дори да се окаже лечебна при други видове тумори, които тепърва ще бъдат открити.“
И все пак, екипът отбелязва един недостатък на комбинираното лечение ATO-ATRA - а именно, че ATRA има много кратък полуживот при хората.
„Ние и други потвърдихме способността на [ATRA] да инхибира функцията Pin1 при рак на гърдата, рак на черния дроб и остра миелоидна левкемия, както и при лупус и астма“, отбелязва д-р Лу.
Към това той добавя предупреждението, „[H] обаче клиничните употреби на [ATRA], особено при солидни тумори, са силно ограничени от много краткия му полуживот от 45 минути при хората.“
Авторите въпреки това се надяват, че резултатите от проучването ще осигурят достатъчна мотивация за бъдещите изследвания да се съсредоточат върху разработването на по-дълготрайна, по-устойчива ATRA.
„Нашите резултати стимулират развитието на по-дълъг полуживот [ATRA], за да се комбинират с [ATO] или други по-мощни инхибитори на Pin1, защото те могат да предложат обещаващ нов подход за борба с широк спектър от ракови заболявания без обща токсичност, както е доказано при лечението [ остра промиелоцитна левкемия] “, казва д-р Лу.
