Zidentyfikowano "piętę achillesową" komórek nowotworu jelita grubego
Autor: Alicja Kostecka
Data: 24.01.2020
Źródło: Nauka PAP
| Tagi: | nowotwór, jelito grube, komórki |
Naukowcy zidentyfikowali gen określany jako "pięta achillesowa" komórek nowotworu jelita grubego. Jego utrata lub zahamowanie aktywności jego produktu powoduje bowiem śmierć takiej komórki. Odkrycie może poprawiać skuteczność leczenia pacjentów onkologicznych.
Dla dalszego rozwijania terapii spersonalizowanych ważne jest identyfikowanie nowych celów molekularnych do selektywnego niszczenia komórek nowotworowych - informują eksperci Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie (MIBMiK).
Celem gen VPS4A
W najnowszej pracy opublikowanej w prestiżowym czasopiśmie „EMBO Molecular Medicine” Ewelina Szymańska i Marta Miączyńska wraz ze współpracownikami z Laboratorium Biologii Komórki MIBMiK donoszą o identyfikacji genu VPS4A jako celu molekularnego dla spersonalizowanej terapii przeciwnowotworowej. Badania prowadzone były we współpracy z naukowcami i klinicystami z Narodowego Instytutu Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie oraz Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie.
Rearanżacje genomu obejmujące geny kluczowe dla życia lub śmierci komórki stanowią siłę napędową transformacji komórki prawidłowej - w nowotworową. Paradoksalnie te same zmiany genetyczne mogą także doprowadzić do powstania tak zwanej „pięty achillesowej”. Dzieje się tak na przykład w sytuacji, gdy wraz z usuniętym fragmentem chromosomu tracony jest gen X, który w prawidłowej komórce współpracuje z innym genem Y w przebiegu ważnych dla życia komórki procesów. Wtedy pozostały gen Y staje się „piętą achillesową” komórki nowotworowej, ponieważ jego utrata lub zahamowanie aktywności jego produktu powoduje śmierć komórki.
Syntetyczna letalność
Zjawisko to definiowane jako syntetyczna letalność (ang. synthetic lethality) stanowi obiecujące podejście dla rozwijania nowych celowanych terapii w onkologii. Co ważne, dla powodzenia przyszłych tego typu terapii, kluczowym jest identyfikowanie genów, które ulegają mutacjom w komórkach nowotworowych oraz ich genetycznych partnerów, z którymi wywołują syntetyczną letalność.
W swojej najnowszej pracy naukowcy z zespołu prof. Marty Miączyńskiej skupili się na dwóch ludzkich genach VPS4A i VPS4B o dużym stopniu podobieństwa (tzw. paralogach). Białka VPS4 mają kluczowe znaczenie dla utrzymania homeostazy (równowagi) w komórce, a jednocześnie jako enzymy reprezentują dogodny cel terapeutyczny.
We współpracy z Narodowym Instytutem Onkologii autorzy wspomnianej publikacji przeanalizowali publicznie dostępne dane z bazy The Cancer Genome Atlas, w wyniku czego wykazali, że w wielu nowotworach, a szczególnie w raku jelita grubego, gen VPS4B ulega częstej utracie wraz z fragmentem chromosomu 18. Spostrzeżenia te potwierdzili klinicyści, porównując poziom białka VPS4B w próbkach nowotworów oraz w tkankach zdrowego jelita pobranych od pacjentów.
Wykorzystując ludzkie linie nowotworowe hodowane w warunkach in vitro i in vivo, naukowcy wykazali, że geny VPS4A i VPS4B wykazują syntetyczną letalność, tj. obniżenie poziomu obu kodowanych przez nie białek jednocześnie (VPS4A+B) powodowało śmierć komórek, podczas gdy obniżenie poziomu każdego z nich pojedynczo było tolerowane przez komórkę.
Wyniki te wskazują, że komórki nowotworowe z obniżonym poziomem białka VPS4B są wyjątkowo wrażliwe na zaburzenia aktywności białka VPS4A („pięta achillesowa”). Dodatkowo autorzy pracy odkryli, że komórki umierające z powodu braku obu białek VPS4 indukują silną odpowiedź zapalną, która w warunkach organizmu może wywoływać reakcję przeciwnowotworową, co potencjalnie może mieć dodatkowy, korzystny wpływ na wynik terapii.
Odkrycia zespołu stanowią fundament dla przyszłych badań mających na celu opracowanie potencjalnych leków w celowanej terapii nowotworów, w tym nowotworów jelita grubego. Badania sfinansowano w ramach grantu Sonata NCN.
Więcej na temat raka jelita grubego w książce; www.termedia.pl/Ksiazka/-252
Celem gen VPS4A
W najnowszej pracy opublikowanej w prestiżowym czasopiśmie „EMBO Molecular Medicine” Ewelina Szymańska i Marta Miączyńska wraz ze współpracownikami z Laboratorium Biologii Komórki MIBMiK donoszą o identyfikacji genu VPS4A jako celu molekularnego dla spersonalizowanej terapii przeciwnowotworowej. Badania prowadzone były we współpracy z naukowcami i klinicystami z Narodowego Instytutu Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie oraz Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie.
Rearanżacje genomu obejmujące geny kluczowe dla życia lub śmierci komórki stanowią siłę napędową transformacji komórki prawidłowej - w nowotworową. Paradoksalnie te same zmiany genetyczne mogą także doprowadzić do powstania tak zwanej „pięty achillesowej”. Dzieje się tak na przykład w sytuacji, gdy wraz z usuniętym fragmentem chromosomu tracony jest gen X, który w prawidłowej komórce współpracuje z innym genem Y w przebiegu ważnych dla życia komórki procesów. Wtedy pozostały gen Y staje się „piętą achillesową” komórki nowotworowej, ponieważ jego utrata lub zahamowanie aktywności jego produktu powoduje śmierć komórki.
Syntetyczna letalność
Zjawisko to definiowane jako syntetyczna letalność (ang. synthetic lethality) stanowi obiecujące podejście dla rozwijania nowych celowanych terapii w onkologii. Co ważne, dla powodzenia przyszłych tego typu terapii, kluczowym jest identyfikowanie genów, które ulegają mutacjom w komórkach nowotworowych oraz ich genetycznych partnerów, z którymi wywołują syntetyczną letalność.
W swojej najnowszej pracy naukowcy z zespołu prof. Marty Miączyńskiej skupili się na dwóch ludzkich genach VPS4A i VPS4B o dużym stopniu podobieństwa (tzw. paralogach). Białka VPS4 mają kluczowe znaczenie dla utrzymania homeostazy (równowagi) w komórce, a jednocześnie jako enzymy reprezentują dogodny cel terapeutyczny.
We współpracy z Narodowym Instytutem Onkologii autorzy wspomnianej publikacji przeanalizowali publicznie dostępne dane z bazy The Cancer Genome Atlas, w wyniku czego wykazali, że w wielu nowotworach, a szczególnie w raku jelita grubego, gen VPS4B ulega częstej utracie wraz z fragmentem chromosomu 18. Spostrzeżenia te potwierdzili klinicyści, porównując poziom białka VPS4B w próbkach nowotworów oraz w tkankach zdrowego jelita pobranych od pacjentów.
Wykorzystując ludzkie linie nowotworowe hodowane w warunkach in vitro i in vivo, naukowcy wykazali, że geny VPS4A i VPS4B wykazują syntetyczną letalność, tj. obniżenie poziomu obu kodowanych przez nie białek jednocześnie (VPS4A+B) powodowało śmierć komórek, podczas gdy obniżenie poziomu każdego z nich pojedynczo było tolerowane przez komórkę.
Wyniki te wskazują, że komórki nowotworowe z obniżonym poziomem białka VPS4B są wyjątkowo wrażliwe na zaburzenia aktywności białka VPS4A („pięta achillesowa”). Dodatkowo autorzy pracy odkryli, że komórki umierające z powodu braku obu białek VPS4 indukują silną odpowiedź zapalną, która w warunkach organizmu może wywoływać reakcję przeciwnowotworową, co potencjalnie może mieć dodatkowy, korzystny wpływ na wynik terapii.
Odkrycia zespołu stanowią fundament dla przyszłych badań mających na celu opracowanie potencjalnych leków w celowanej terapii nowotworów, w tym nowotworów jelita grubego. Badania sfinansowano w ramach grantu Sonata NCN.
Więcej na temat raka jelita grubego w książce; www.termedia.pl/Ksiazka/-252
Przegląd Gastroenterologiczny
