“Voltak epidemiológiai jelek arra, hogy a sztatinokat hosszú távon szedő embereknek kevesebb és kevésbé agresszív rákos megbetegedésük van, és hogy a sztatinok laboratóriumban képesek elpusztítani a rákos sejteket, de a mi kutatásunk eredetileg nem arra irányult, hogy megvizsgáljuk e megfigyelések lehetséges biológiai okait” – mondja Dr. Peter Devreotes, Issac Morris és Lucille Elizabeth Hay sejtbiológus professzor.
Az új kutatás eredményei február 12-én jelentek meg a Proceedings of the National Academy of Sciences című folyóiratban.
Devreotes és csapata az új tanulmányt az amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal (FDA) által jóváhagyott mintegy 2500 gyógyszer elfogulatlan szűrésével kezdte, hogy kiderítse, melyek azok, amelyek a legjobb arányban pusztítják el a genetikailag módosított sejteket, amelyek a PTEN nevű rákgén mutációjával rendelkeznek. A gén egy olyan enzimet kódol, amely elnyomja a tumor növekedését. A több ezer gyógyszer közül a sztatinok, és különösen a pitavastatin, a rákölő képesség tekintetében a legjobb versenyzőnek bizonyultak. A többi gyógyszer többsége nem volt hatásos, vagy ugyanolyan arányban pusztította a normális és a módosított sejteket. A pitavastatin azonos koncentrációi szinte minden mesterséges sejtben sejtpusztulást okoztak, de nagyon kevés normál sejtben.
Devreotes és csapata ezután megvizsgálta azokat a molekuláris útvonalakat, amelyeket a sztatinok valószínűleg befolyásolnak. Jól ismert például, hogy a sztatinok blokkolják a koleszterint előállító májenzimet, de a gyógyszer blokkolja a geranilgeranil-pirofoszfát vagy GGPP nevű kis molekula létrejöttét is, amely a sejtfehérjéknek a sejtmembránokhoz való kapcsolódásáért felelős.
Amikor a kutatók pitavastatint és GGPP-t adtak a PTEN mutációval rendelkező emberi rákos sejtekhez, a kutatók azt találták, hogy a GGPP megakadályozta a sztatin pusztító hatását, és a rákos sejtek túlélték, ami arra utal, hogy a GGPP kulcsfontosságú összetevője lehet a rákos sejtek túlélésének.
A következőkben, amikor mikroszkóp alatt olyan sejteket vizsgáltak, amelyekből hiányzott a GGPP-t előállító enzim, Devreotes és csapata azt látta, hogy amint a sejtek elkezdtek elpusztulni, megálltak. Normális körülmények között a rákos sejtek egy mozgó energiabomba, amely hatalmas mennyiségű tápanyagot fogyaszt, hogy féktelen növekedésüket fenntartsa. Ezt a nyaktörő tempót úgy tartják fenn, hogy szalmaszálszerű nyúlványokat hoznak létre a felszínükön, hogy a környező környezetből tápanyagokat szívjanak fel.
Azzal a gyanúval, hogy a nem mozgó rákos sejtek szó szerint “éhen halnak” – mondja Devreotes -, a tudósok ezután a sztatinnal kezelt sejtek bevitelét úgy mérték, hogy a sejtek környezetében lévő fehérjékhez fluoreszcens címkét adtak.
A normális emberi sejtek fényesen világítottak a fluoreszcens címkével, ami arra utal, hogy ezek a sejtek fehérjét vettek fel a környezetükből, függetlenül attól, hogy a tudósok statint adtak-e a tápanyagok és a sejtek keverékéhez. A PTEN mutációval rendelkező emberi rákos sejtek azonban szinte egyáltalán nem vettek fel világító fehérjéket, miután a tudósok sztatinokat adtak hozzá. Az, hogy a sztatinnal kezelt rákos sejtek nem képesek a fehérjék felvételéhez szükséges kiemelkedéseket létrehozni, a fehérjék kiéheztetéséhez vezet.
Devreotes szerint csoportja további kutatásokat tervez a sztatinok hatásairól a rákos embereknél és a GGPP-t blokkoló vegyületekről.
A tanulmányban részt vevő további kutatók: Zhihua Jiao, Yu Long, Orit Katarina Sirka, Veena Padmanaban és Andrew Ewald a Johns Hopkins University School of Medicine; valamint Huaqing Cai a Kínai Tudományos Akadémiáról.
Ezt a munkát támogatta a National Institute of General Medical Sciences (R35 GM118177), a Légierő Tudományos Kutatási Hivatalának Multidiszciplináris Kutatási Programja az egyetemi kutatási kezdeményezés (FA95501610052), a Defense Advanced Research Projects Agency (Q:9HR0011-16-C-0139), a Centers for Disease Control and Prevention igazgatói hivatala (S10 OD016374), a Breast Cancer Research Foundation (BCRF-18-048) és a National Cancer Institute (U01CA217846, 3P30CA006973).
A szerzők nem jelentenek be versengő érdekeltséget.
A világhálón:
- Peter Devreotes on Cell Movement