Kanser: Menggunakan metabolisme sel untuk melawan tumor degil
Pemahaman yang lebih baik mengenai metabolisme pada sel-sel tumor yang menghindari ubat dapat meningkatkan rawatan barah, menurut penyelidikan baru dari University of Cincinnati di Ohio.
Sebilangan tumor sukar diobati kerana sementara pada awalnya mereka bertindak balas terhadap ubat barah, beberapa sel dapat bertahan dan menghasilkan tumor baru.
Sel yang masih hidup melakukan ini dengan meningkatkan proses "makan sendiri" di mana mereka menghilangkan sisa, membuang komponen dan patogen yang salah, dan mengitar semula blok bangunan molekul penting.
Proses itu, yang dikenali sebagai autophagy, menghantar sisa ke ruang sel yang disebut lisosom. Ini mengandungi pelbagai jenis enzim untuk mencerna dan memecah pelbagai bahan.
Autophagy juga merupakan mekanisme kelangsungan hidup yang hidup apabila nutrien kekurangan dan mematikan lagi apabila nutrien banyak.
"Kami mendapati bahawa metabolisme sel secara signifikan mempengaruhi kemampuan untuk memulakan autophagy," kata penyelidik utama Carol Mercer, seorang profesor di Bahagian Hematologi dan Onkologi di University of Cincinnati di Ohio.
Dia dan rakan-rakannya melaporkan penemuan mereka - yang mengungkapkan "peraturan dinamik dan metabolisme autophagy" - dalam makalah yang kini diterbitkan dalam jurnal Laporan Sel.
Kawalan autophagy
Dua jenis autophagy kawalan enzim dalam sel: satu adalah protein kinase yang diaktifkan AMP (AMPK), dan yang lain adalah sasaran rapamycin (mTOR) mamalia.
Rawatan untuk beberapa barah sudah menggunakan ubat-ubatan yang mencetuskan AMPK atau sasaran mTOR, dan mereka juga sedang disiasat untuk digunakan dalam rawatan kanser lain.
Atas sebab-sebab ini, Mercer menjelaskan, adalah "penting untuk memahami bagaimana mereka mempengaruhi jalan survival sel tumor ini."
Setiap sel mengandungi rumah kuasa kecil yang disebut mitokondria yang menjadikan tenaga untuk sel. Penghasilan tenaga di mitokondria berlaku dalam beberapa peringkat, masing-masing melibatkan kompleks protein. Tahap pertama menggunakan satu yang disebut kompleks mitokondria I.
Orang yang kekurangan kompleks saya boleh mengalami beberapa masalah kesihatan, termasuk yang mempengaruhi jantung, hati, otak, dan saraf.
Mercer dan rakan-rakannya menunjukkan bahawa kompleks mitokondria I juga memainkan peranan penting dalam mencetuskan dan meningkatkan autophagy dan mengatur tempohnya.
Mencegah dan mempromosikan autophagy
Para saintis mendapati bahawa kesalahan genetik pada kompleks mitokondria I mencegah autofagus yang dicetuskan oleh perencat mTOR. Mereka juga menunjukkan bagaimana dua ubat antidiabetes - fenformin dan metformin - mempunyai kesan yang sama.
Sebaliknya, mungkin untuk meningkatkan autofagi menggunakan kaedah "yang meningkatkan metabolisme mitokondria," perhatikan para penulis.
Secara keseluruhan, kajian ini mengungkapkan pandangan baru mengenai peranan dinamis metabolisme sel dalam autofagis dan menunjukkan, menurut Mercer, "strategi terapi baru untuk barah, neurodegeneratif, dan penyakit mitokondria."
Sebilangan besar kerja untuk mengetahui bagaimana metabolisme mempengaruhi autophagy dan bagaimana menggunakannya untuk meningkatkan atau menurunkan proses itu dilakukan dengan menggunakan sel kultur.
Ini berdasarkan pekerjaan sebelumnya oleh salah seorang anggota pasukan, yang telah mengetahui bahawa walaupun menghambat mTOR dapat mengubati barah hati, ia juga meningkatkan autophagy.
"Data kami menunjukkan pentingnya metabolisme dalam pengaturan autophagy, meningkatkan pemahaman kita tentang ubat-ubatan yang relevan secara klinikal yang penting untuk barah, dan menyarankan strategi baru untuk meningkatkan atau menghambat autophagy."
Carol Mercer
