Je li moguće ubiti rak 'prekomjernim hranjenjem'?
Oksidativni stres je pojava koja se javlja na staničnoj razini i koja može dovesti do toga da se prethodno zdrave stanice pogoršaju i na kraju umru. Rak često koristi oksidativni stres u svoju korist, ali bi li se ovaj fenomen mogao okrenuti protiv njega?
Reaktivne vrste kisika (ROS) tvari su koje se prirodno proizvode slijedeći proces metabolizma kisika.
Obično igraju važnu ulogu u regulaciji biološkog funkcioniranja (homeostaza), kao i u signalima stanica.
Ali kad ROS dosegnu abnormalne razine, to može proizvesti oksidativni stres, fenomen koji dovodi do staničnog starenja i pogoršanja.
Za razliku od zdravih stanica, stanice karcinoma zahtijevaju mnogo više razine ROS-a, što im omogućuje održavanje ubrzanog rasta i širenja.
Nedavno su istraživači iz Gruzijskog centra za rak u Augusti i Medicinskog odjela Medicinskog fakulteta u Georgiji na Sveučilištu Augusta odlučili testirati intrigantnu strategiju u terapiji raka: povećavajući proizvodnju ROS-a do točke u kojoj bi to moglo uzrokovati smrt stanica raka.
Istraživanje je sada objavljeno u časopisu Metabolizam stanica.
Kad ROS postanu fatalni za rak
Dr. Gang Zhou i kolege koristili su vrstu terapije koja se naziva usvojena terapija T stanicama kako bi doveli do povećanja ROS-a u tumorima karcinoma, tjerajući preopterećene stanice da se samounište.
Usvojena terapija T stanicama vrsta je imunoterapije u kojoj se specijalizirane imunološke stanice ili T stanice koriste za ciljanje i uništavanje tumora raka.
U novoj studiji znanstvenici su radili s mišjim modelom raka debelog crijeva. Nakon što su miševima dali neku vrstu kemoterapije za koju je poznato da podržava djelovanje T stanica, životinje su bile izložene imunoterapiji.
Nakon provedbe ovog tretmana, tim je vidio da je poremećena proizvodnja glutationa - prirodnog antioksidansa proizvedenog na razini stanica, koji pomaže u uravnoteženju ROS-a. Posljedično, ROS se prekomjerno nakupio i dosegao previsoke razine u stanicama raka.
T stanice su također potaknule proizvodnju niza specijaliziranih proteina poznatih kao citokini s proupalnim učinkom. Ti su citokini uključivali faktor nekroze tumora alfa, za koji je poznato da igra ulogu u staničnoj smrti kao i u napredovanju tumora.
"Počeli smo", napominje dr. Zhou, "postavljajući pitanja o tome kako imunoterapija može promijeniti metabolizam tumorskih stanica."
"Naše studije pokazuju", dodaje istraživač, "faktor nekroze tumora alfa može izravno djelovati na tumorske stanice i inducirati ROS unutar njih."
Zahvaljujući metaboličkim promjenama induciranim usvojenom terapijom T stanicama, znanstvenici su svjedočili potpunoj regresiji tumora u gotovo svih miševa koji su primali ovaj tretman.
Pristup koji obećava
Sličan uspjeh zabilježen je prilikom testiranja ovog pristupa na modelima karcinoma dojke i karcinoma limfnog sustava ili limfoma.
Također, istraživači su primijetili da povećana proizvodnja faktora nekroze tumora alfa - zahvaljujući imunoterapiji - zajedno s kemoterapijom još više povećava oksidativni stres, uništavajući stanice raka.
Sljedeće je otkriće bilo da davanje prooksidanata daje slične učinke kao i usvojena terapija T stanicama, budući da ti lijekovi također povećavaju razinu ROS-a.
"Njihova je početna vrijednost već visoka i ako im dodatno poremete sposobnost da se bave tim slobodnim radikalima [ROS], oni će ići prema apoptozi [staničnoj smrti]", kaže dr. Zhou.
Iako se pretjerani ROS - koji dovodi do oksidacijskog stresa - činio ključnim za uništavanje stanica raka, istraživači napominju da je ipak moguće da se smrt stanice raka može dogoditi zbog djelovanja faktora nekroze tumora alfa, jer je poznato da ovaj citokin presijeca tumore opskrba krvlju, zaustavljajući tako njihov rast.
Istraživači su primijetili da se stanice karcinoma i T stanice mogu natjecati za energetske izvore, pa imaju štetan učinak jedna na drugu. A često, T stanice izgladne od hranjivih sastojaka koji su im potrebni, ostavljajući stanice raka u prednosti, objašnjavaju.
I, dr. Zhou i tim tvrde, još se ne zna dovoljno o tome kako T stanice utječu na tumore raka. Usvojena terapija T stanicama sama je po sebi nova vrsta pristupa koji se još uvijek razvija za liječenje određenih vrsta karcinoma, poput kolorektalnog karcinoma.
Dakle, sugeriraju autori, više napora treba usmjeriti na bolje razumijevanje djelovanja T stanica i poboljšanje potencijala imunoterapije u uništavanju karcinoma.
