2023 Autorius: Bailey Leapman | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-05-20 22:55
Pastaraisiais metais atlikti tyrimai parodė, kad anglies monoksidas, labai toksiškos dujos, išsiskiriančios iš automatinių išmetamųjų dujų ir sugedusių šildymo sistemų, gali būti naudojamos tam tikroms uždegiminėms ligoms gydyti. Dabar Beth Israel Deaconess medicinos centro (BIDMC) tyrimų grupės vadovaujamas tyrimas pirmą kartą rodo, kad anglies monoksidas taip pat gali turėti įtakos gydant vėžį.
Stebėtinos naujos išvados, aprašytos žurnalo Cancer Research gruodžio mėnesio numeryje, rodo, kad naudojant ląstelių kultūrą ir gyvūnų modelius anglies monoksidas (CO) gali užkirsti kelią naviko augimui sergant prostatos ir plaučių vėžiu ir sustiprinti vėžio veiksmingumą. chemoterapija 1000 kartų – tuo pačiu tausojant nevėžinį audinį nuo kartais sekinančio šalutinio chemoterapijos poveikio.
"Mes nustatėme, kad mažomis, kruopščiai kontroliuojamomis dozėmis CO ne tik imitavo chemoterapinių medžiagų poveikį blokuodamas vėžio ląstelių dauginimąsi, bet ir sustiprino toksinį chemoterapinių vaistų doksorubicino ir kamptotecino poveikį, kad paspartintų vėžio ląstelių mirtį. “, - sako vyresnysis autorius Leo Otterbein, PhD, BIDMC Chirurgijos katedros Transplantacijos instituto tyrėjas ir Harvardo medicinos mokyklos chirurgijos docentas. "Svarbu ir gana unikalu yra tai, kad CO taip pat padėjo apsaugoti normalius audinius nuo chemoterapijos, o tai yra apgailėtinas šalutinis gydymo poveikis."
Atrodo, kad naujasis atradimas priklauso nuo CO gebėjimo pakeisti vėžio ląstelių metabolinę būseną taip, kad navikai iš esmės mirtų patys. "Yra esminių normalių ląstelių ir vėžio ląstelių metabolizmo skirtumų", - aiškina Otterbeinas. „Vėžio ląstelės gali pakeisti savo medžiagų apykaitą perdirbdamos cukrų ir kitus energijos š altinius, o tai leidžia joms greitai daugintis ir plisti. Šis metabolizmo pokytis žinomas kaip Warburgo efektas. Mūsų išvados rodo, kad CO iš esmės sukelia „anti-Warburg“efektą, greitai skatindamas vėžio ląstelių bioenergetiką, priversdamas vėžinę ląstelę sustiprinti kvėpavimą, o tai galiausiai sukelia medžiagų apykaitos išsekimą."
Streso metu organizmas natūraliai gamina CO, padidindamas geno hemo oksigenazės-1 (HO-1 Hmox1), citoprotekcinio atsako į stresą geno, kuris generuoja CO, kai katabolizuoja hemą, esminį daugelio b altymų, pvz. kaip hemoglobinas. Įrodyta, kad HO-1 padidėjimas atsiranda esant daugeliui ir įvairių stresinių veiksnių, tokių kaip uždegimas, trauma ir net audinių atstatymas. Tačiau navikams šios galimybės dažnai nėra, nes HO tapo neaktyvus ir negali generuoti pakankamai CO. Šiame naujame dokumente Otterbein ir pirmoji autorė Barbara Wegiel, PhD, taip pat BIDMC Transplantacijos instituto tyrėja, norėjo išsiaiškinti, ar naviko nesugebėjimas natūraliai gaminti CO buvo tai, kas skatino vėžio augimą.
"Jei A plius B yra lygus C, tada, mes samprotavome, jei anglies monoksidą suteptumėte navikams, atkurtumėte naviko ląstelės gebėjimą reguliuoti savo ląstelių augimą, taigi ir sulėtintumėte augimą. Otterbein.
Pirmą kartą autoriai atliko išsamią daugiau nei 500 naviko mėginių iš prostatos vėžiu sergančių pacientų analizę. „Per šias biopsijas patvirtinome HO-1 raišką“, - aiškina Wegielis, kuris taip pat yra HMS chirurgijos docentas. "Tačiau mes nustatėme, kad HO-1 auglyje tiesiog nebuvo aktyvus. Jis negamina pakankamai CO kiekių, ir mes manėme, kad tai prisideda prie pakitusio ląstelių augimo ir piktybinių navikų."
Šis atradimas paskatino jų hipotezę, kad HO-1 dėl savo gebėjimo generuoti CO reguliuoja vėžinių ląstelių augimą. Šis atradimas buvo pastebėtas ir gerai aprašytas kitų tipų ląstelėse. Norint patikrinti šią hipotezę, pelėms su nustatytais navikais buvo pradėtas įkvepiamo CO režimas vieną valandą per dieną, esant saugiai, žemai koncentracijai, lygiai tokiai, kuri patvirtinta naudoti žmonėms vykstančių klinikinių tyrimų metu. Auglio dydis buvo matuojamas kasdien nuo keturių iki šešių savaičių. Vėžinių ląstelių CULTURES medžiagų apykaitos aktyvumas mitochondrijose – ląstelių energiją generuojančiose organelėse – buvo matuojamas naudojant biocheminius žymenis ir vaizdo gavimo metodus.
„Mes nustatėme, kad CO poveikis padidino prostatos vėžio ląstelių (bet ne normalių ląstelių) jautrumą chemoterapijai“, – aiškina Otterbeinas. „CO nukreiptas į mitochondrijų aktyvumą vėžio ląstelėse, kaip rodo didesnis deguonies suvartojimas, laisvųjų radikalų susidarymas ir galiausiai mitochondrijų žlugimas.
„Mūsų išvados parodė, kad CO sukelia anti-Warburg efektą, greitai kursdamas vėžinių ląstelių bioenergetiką ir galiausiai sukelia medžiagų apykaitos išsekimą“, – priduria jis. Svarbu tai, kad CO apsaugojo normalias ląsteles nuo DNR pažeidimų, kuriuos sukelia citotoksiniai agentai, iš dalies sumažindamas deguonies suvartojimą ir sukeldamas į žiemos miegą panašią būseną šiose ląstelėse. „Iš esmės šios normalios ląstelės sustojo ir sulėtino jų medžiagų apykaitą, priešingai nei vėžio ląstelės, kurios ir toliau vartojo deguonį tokiu greičiu, kuris galiausiai lėmė jų mirtį."
Nors autoriai pažymi, kad norint patvirtinti šias išvadas reikės atlikti daugiau tyrimų, jie suteikia daug žadančią naują vėžio gydymo kryptį.
„Chemoterapija išlieka pirmos eilės daugelio vėžio rūšių, įskaitant krūties ir plaučių vėžį, terapija“, – pažymi tyrimo bendraautoris ir BIDMC vyriausiasis akademinis pareigūnas Vikas Sukhatme, MD, PhD. "Tačiau sekinantis chemoterapijos šalutinis poveikis ir ribotas veiksmingumas yra gerai žinomi. Šis naujas atradimas atveria naujų terapinių intervencijų, kurios panaudoja galingus chemoterapinius vaistus, galimybę, galbūt daro juos dar stipresnius, tuo pačiu ribojant jų baisų šalutinį poveikį ir žalą normalioms ląstelėms. ir audiniai. Šiuo metu kuriamos ir išbandomos naujoviškos metodikos, leidžiančios CO tiekti tiesiai į naviko vietą, todėl gali nebereikėti papildomų vaistų. Iš tiesų, kuriamos mažos molekulės, galinčios gabenti CO kaip krovinį ir pristatyti jį į audinį - konkretus būdas."
