Hvordan kan natron øke kreft terapi?
Ludwig forskere beskriver hvordan surhet slår oksygen-sultet kreft celler sovende and drug resistant—og en potensielt enkel måte reversere effekten.
Mai 31, 2018, New York — En Ludwig Kreft studien har avdekket en helt ny mekanisme som cellene inn i en tilstand av søvn som vev sultet av oksygen i økende grad blitt sure., Studien, ledet av Chi Dang Van, vitenskapelig direktør for Ludwig Institute for Cancer Research, har potensielt betydelige konsekvenser for kreftbehandling: Stor ranker av solide svulster er ofte fratatt oksygen, og celler i slike oppdateringer er antatt å være en viktig kilde til resistens og sykdom tilbakefall.
Publisert i dag i tidsskriftet Cell, og studere detaljer hvordan i respons til surhet celler slå av en kritisk molekylær bytte kjent som mTORC1 at i vanlige vilkår, måleinstrumenter tilgjengeligheten av næringsstoffer før du gir cellene grønt lys til å vokse og dele seg., Som hendelse, Dang og hans kolleger vis, slår ned cellens produksjon av proteiner, forstyrre deres metabolske aktivitet og biologiske klokker, og presser dem inn i en hvilestrøm tilstand. De viser også at dette syre-mediert effekten kan være relativt lett å reversere, et funn som kan bidra til å forbedre et utvalg av kreftbehandling.
«I svulster podet inn i mus, ser vi mTOR-aktivitet i spotty steder hvor det ikke er oksygen, sier Dang som også er professor i Molekylær og Cellulær Onkogenese Program på Wistar Institutt., «Men hvis du vil legge til baking soda til det å drikke vann som er gitt til de som mus, hele svulsten lyser opp med mTOR-aktivitet. Forslaget vil være at gjenoppvåkning av disse cellene, kan du gjøre svulsten langt mer følsomme for terapi.»
natron hadde tidligere blitt rapportert å øke kreft immunterapi av en av co-forfattere av den nye studien, Robert Gillies av H. Lee Moffitt Cancer Center, selv om mekanismen bak effekten var uklart.,
Dang team, inkludert co-tilsvarende forfatter Zandra Walton, en MD-PhD-student ved University of Pennsylvania, Perelman School of Medicine, oppdaget at mekanisme gjennom et komplisert serie eksperimenter utført ved University of Pennsylvania, og Dang Ludwig ‘ s lab i Wistar Institutt. Det fokuserer på atferd lysosomes—en sekk-som cellular organell som fordøyer proteiner og at mTOR flytter til når den er klar for action.,
forskerne viser at i sure forholdene protein motorer drive lysosomes bærer mTOR bort fra området rundt kjernen, hvor de er vanligvis ligger. Dette skiller mTOR fra et protein som er nødvendig for aktivering, RHEB, som fortsetter å henge rundt på dette stedet. Mangler ett av sine sentrale aktivering signaler, mTOR fortsatt er i dvale, suspendere syntese av proteiner inkludert komponenter i cellen er molekylær klokke—i likhet med de fleste metabolsk aktivitet.
«Celler ikke ønsker å gjøre proteiner eller andre biomolecules når de er under stress, sier Dang., «De ønsker å roe ting ned og bare vekke når ting tilbake til det normale.»
forskerne viser at natron kan reversere denne effekten. Da gitt til mus i drikkevannet, er det overraskende vært tilstrekkelig til å nøytralisere surheten av hypoksisk flekker i svulster. Dette sendt lysosomes zipping tilbake til den kjernefysiske periferi i celler—hvor RHEB var ventet—og restaurert aktiviteten av mTOR.
Alt dette er relevant for kreft, fordi forskerne har lenge visst at hvilestrøm celler ikke kan vanligvis bli drept av kjemoterapi., Spesielt, Dang og hans team fant også at T-celle aktivering, noe som er avgjørende for de fleste immunotherapies, er tilsvarende svekket under sure forhold.
«Vi startet med et spørsmål om oksygen sult og biologiske klokke, og vi endte opp med å oppdage en ny mekanisme som sure forholdene i vev slå av mange ting—blant annet cellenes molekylær klokke,» musene Dang.
Den slutning at noe så enkelt som natron kan muligens bidra til å snu denne effekten og gjøre hvilestrøm kreft celler utsatt for kreft terapier interesserer Dang.,
«konseptet er så enkelt, sier han. «Det er ikke noen $100.000 per år stoffet. Det er bokstavelig talt bare natron.»Dang og hans team er nå se nærmere på hvordan surhet kan påvirke immunterapi og videre utforsking av syre-indusert quiescence av kreft celler.
studien ble støttet av Ludwig kreftforskning, det AMERIKANSKE National Institutes of Health, Department of Veterans Affairs, Patel Scholar Award, Bloomberg-Kimmel Institutt Immunterapi av Kreft og det AMERIKANSKE National Cancer Institute.