Kanser: Para saintis mendedahkan cara meningkatkan radioterapi
Para saintis baru-baru ini telah mengenal pasti jalan molekul yang menghubungkan pergerakan pusat penghasil tenaga, atau mitokondria, dalam sel barah untuk menentang radioterapi. Ini, kata mereka, boleh menyebabkan peningkatan rawatan barah.
Walaupun kajian sebelumnya telah menunjukkan bahawa jalan - yang disebut Arf6-AMP1-PRKD2 - memainkan peranan penting dalam pencerobohan barah, hubungannya dengan ketahanan terhadap rawatan tetap tidak jelas.
Dengan mengkaji sel barah payudara yang agresif, saintis di Universiti Hokkaido di Jepun mendapati bahawa Arf6-AMP1-PRKD2 mengawal pergerakan mitokondria di dalam sel.
Makalah terbaru yang terdapat dalam jurnal Komunikasi Alam menerangkan karya mereka.
Jalur ini memungkinkan mitokondria untuk “tersebar” dan bergerak ke arah perimeter sel, yang meningkatkan serangan kanser.
Pasukan itu menyedari bahawa menyekat jalan menyebabkan struktur penjana tenaga berkumpul di pusat sel. Di sana, mitokondria mula menghasilkan dan melepaskan sejumlah besar molekul kaya oksigen tidak stabil yang dikenali sebagai spesies oksigen reaktif (ROS).
Molekul ROS adalah pedang bermata dua dalam barah; hingga ke tahap tertentu, mereka mendorong serangan kanser, tetapi apabila kuantiti berlebihan, mereka membunuh sel barah.
ROS, gerakan mitokondria, dan integrin
Salah satu sebab bahawa radioterapi - yang menggunakan sinaran pengion - dapat mengecilkan atau menghilangkan tumor adalah kerana meningkatkan pengeluaran ROS di dalam sel barah.
Namun, sebilangan barah menjadi tahan terhadap radioterapi dan rawatan lain yang berfungsi dengan meningkatkan ROS pada sel barah kerana sel-sel tersebut mengembangkan toleransi terhadap molekul.
Kajian ini bukanlah yang pertama yang menyedari bahawa mitokondria bergerak di dalam sel. Telah diketahui bahawa gerakan ini berlaku dalam pelbagai keadaan. Apabila sel darah putih, misalnya, bergerak menuju sasaran - seperti patogen atau agen yang berpotensi berbahaya - mitokondria mereka akan terkumpul di hujung belakang mereka.
Di sel-sel barah invasif, di sisi lain, "rumah kuasa" berkumpul di tepi sel yang terkemuka.
Protein yang disebut integrin juga kelihatan terlibat dalam serangan barah. Protein biasanya duduk di membran sel dan membantu melekatkan sel ke matriks bahan yang mengelilingi sel dan menyatukan tisu.
Kajian baru ini melihat bagaimana ROS, dinamik mitokondria dalam sel, dan integrin dapat dihubungkan pada barah invasif.
Mengetahui kaitan dengan kanser invasif
Para penyelidik melakukan satu set eksperimen pada sel barah payudara yang invasif. Mereka mengesan pengeluaran ROS dan pergerakan mitokondria dalam sel dengan menandai pelbagai molekul dengan penanda pendarfluor.
Mereka kemudian menyekat molekul tertentu yang berkaitan dengan pencerobohan barah dan memerhatikan apa yang berlaku pada mekanisme ini. Ini adalah bagaimana mereka mengenal pasti jalan Arf6-AMP1-PRKD2.
Hasilnya menunjukkan bahawa jalan tersebut membantu mengitar semula integrin dalam sel barah, menyebabkannya membentuk "kompleks lekatan" pada membran sel. Akhirnya, ini mencetuskan pergerakan mitokondria ke pinggir sel.
Namun, dengan menghalangi jalan, mitokondria berkumpul di tengah-tengah sel barah dan bukannya tepi dan mengurangkan pencerobohan.
Pasukan kemudian menunjukkan bahawa jemaah inilah yang memimpin mitokondria menghasilkan molekul ROS yang berlebihan, yang membunuh sel.
Menurut penulis, "Penemuan ini menunjukkan hubungan molekul baru antara pergerakan sel dan dinamik mitokondria, yang tampaknya sangat penting untuk kedua-dua aktiviti invasif dan toleransi terhadap ROS kanker yang sangat invasif."
Mereka menyimpulkan:
"Penemuan kami juga dapat menghasilkan strategi baru untuk meningkatkan keberkesanan terapi kanser yang dimediasi oleh ROS, seperti [radioterapi]."
