Neue Substanz tötet Krebs, ohne gesunde Zellen zu schädigen

Krebszellen wachsen, wenn der Körper sauer ist. Stellen Sie den pH-Wert des Körpers mit nur einem (Januar 2019).

Anonim

Wissenschaftler haben ein kleines Molekül entwickelt, das in Krebszellen direkt Selbstmord auslöst, ohne gesunde Zellen zu schädigen.

Es ist jetzt möglich, Krebszellen-Selbstmord zu induzieren, ohne gesunde Zellen zu schädigen.

In der Zeitschrift Cancer Cell erklären Forscher vom Albert-Einstein-College für Medizin in der Bronx, New York, wie sie das Molekül BAX Trigger Site Activator 1 (BTSA1) auf akute myeloische Leukämiezellen (AML) testeten.

Sie stellen fest, dass BTSA1 "eine Art von Zellselbstmord, der Apoptose genannt wird, in AML-Zelllinien und Patientenproben" prompt induziert.

Apoptose ist ein essentieller Prozess, durch den sich der Körper von Fehlfunktionen oder unerwünschten Zellen befreit. Zum Beispiel, während der Embryo wächst, hilft die Apoptose, überschüssiges Gewebe zu trimmen.

Einige Chemotherapeutika aktivieren die Apoptose indirekt, wenn sie DNA in Krebszellen schädigen.

Bedarf an neuen Krebstherapien

Es besteht ein dringender Bedarf an effektiveren Behandlungen für AML, eine Art von Leukämie, die jedes Jahr mehr als 10.000 Menschen in den Vereinigten Staaten tötet und deren 5-Jahres-Überlebensrate seit Jahrzehnten bei etwa 30 Prozent liegt.

Während sich die Studie speziell mit AML befasst, glaubt das Team, dass der Ansatz für andere Krebsarten funktionieren könnte.

"Wir sind zuversichtlich, dass die von uns entwickelten zielgerichteten Substanzen effektiver sein werden als die derzeitigen Krebstherapien, indem sie die Selbstzerstörung von Krebszellen direkt auslösen", erklärt der leitende Autor Evripidis Gavathiotis, Professor für Biochemie und Medizin.

Prof. Gavathiotis gehörte zu dem Team, das 2008 die Struktur und Form des Ziels, das das neue Molekül sucht, erstmals beschrieben hat.

'Scharfrichter Protein'

Das Ziel des neuen Moleküls ist eine Stelle auf einem "Scharfrichter-Protein" in Zellen, die BAX genannt werden. Wenn aktiviert, strömen BAX-Proteine ​​zu den Kraftwerken der Zellen oder den Mitochondrien und stanzen Löcher in ihre Membranen aus, wodurch die Zellen effektiv getötet werden.

In vielen Fällen jedoch können Krebszellen diesen Effekt umgehen und überleben, weil sie viele "anti-apoptotische" Proteine ​​bilden, die BAX und die Moleküle, die es aktivieren, inhibieren.

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Seit dieser ersten Entdeckung der BAX-Site haben Prof. Gavathiotis und seine Kollegen nach Verbindungen gesucht, die das Schockerprotein in einer Weise aktivieren, die die Fähigkeit von Krebszellen, der Apoptose zu widerstehen, überwindet.

Unter Verwendung von Computern haben sie mehr als eine Million Verbindungen gescreent, um einige zu finden, die möglicherweise an die BAX-Site binden könnten. Diese Bemühungen ergaben rund 500 vielversprechende Kandidaten, von denen viele sich selbst synthetisiert hatten.

Das Team bewertete die Kandidaten und stellte fest, dass BTSA1 der stärkste Aktivator von BAX war. Es führte zu "schneller und extensiver Apoptose, wenn es mehreren verschiedenen menschlichen AML-Zelllinien hinzugefügt wurde", sagt der Hauptautor Denis Reyna, ein Doktorand in der Gruppe von Prof. Gavathiotis.

Als sie BTSA1 in Blutproben von Patienten mit "high-risk" AML testeten, stellten sie fest, dass es in den AML-Zellen Apoptose auslöste, ohne gesunde, blutbildende Stammzellen zu schädigen.

"Keine Anzeichen von Toxizität"

Anschließend testete das Team die Auswirkungen von BTSA1 in AML-Mausmodellen, die durch die Transplantation menschlicher AML-Zellen in die Tiere erzeugt wurden.

Sie fanden heraus, dass mit BTSA1 behandelte Mäuse wesentlich länger (55 Tage) überlebten als unbehandelte Kontrollmäuse (40 Tage). Tatsächlich waren 43 Prozent der behandelten Mäuse nach 60 Tagen noch am Leben und zeigten keine Spuren von AML.

Ein signifikantes Ergebnis der Studie war, dass die behandelten Mäuse keine Anzeichen von Toxizität zeigten: Die Behandlung mit BTSA1 schützte gesunde Zellen und Gewebe.

Prof. Gavathiotis vermutet, dass dies daran liegen könnte, dass die Krebszellen auf Apoptose vorbereitet sind. Er und seine Kollegen fanden heraus, dass AML-Zellen von Patienten im Vergleich zu gesunden Blutzellen von Menschen ohne die Krankheit viel höhere BAX-Spiegel aufwiesen.

"Mit mehr BAX in AML-Zellen, " sagt er, "sogar niedrige BTSA1-Dosen wird genug BAX-Aktivierung auslösen, um apoptotischen Tod zu verursachen, während gesunde Zellen, die niedrige BAX-Spiegel oder gar keine enthalten."

Der nächste Schritt wird sein, die Wirkung von BTSA1 in Tiermodellen anderer Krebsarten zu untersuchen.

"Idealerweise würden unsere Verbindungen mit anderen Behandlungen kombiniert werden, um Krebszellen schneller und effizienter abzutöten - und mit weniger Nebenwirkungen, die bei herkömmlichen Chemotherapien ein allzu häufiges Problem darstellen."

Prof. Evripidis Gavathiotis