University of Texas at Dallas Wissenschaftler haben gezeigt, dass das Wachstum der Mehrheit der Lungenkrebs-Zellen bezieht sich direkt auf die Verfügbarkeit einer kritischen Sauerstoff-metabolisierenden Molekül.
In einer präklinischen Studie, vor kurzem veröffentlicht in der Krebs-Forschung, Biologe Dr. Li Zhang und Ihr team zeigten, dass die expansion von Tumoren in Mäusen verlangsamt, wenn der Zugang zum Häm—Sauerstoff-bindendes Molekül im Hämoglobin—eingeschränkt wurde. Die Forscher zeigten auch, dass die selben Krebse wuchsen schneller, wenn mehr Häm verfügbar war als normal.
Mit einem Auge in Richtung der Ausnutzung der Krebs die Häm-Abhängigkeit, zwei von Zhangs Doktoranden in der Abteilung der Biologischen Wissenschaften dann entwickelt und umfassend charakterisiert die neuen Moleküle abzielen, verhungern die Krebszellen des Moleküls, der es Ihnen ermöglicht sich stark zu vermehren, so schnell.
Die Befunde legen nahe, einen potentiellen neuen Weg in der Behandlung von nicht-kleinzelligem Lungenkrebs (NSCLC), die aus etwa sechs von sieben Fällen von Lungenkrebs, die führende Ursache von Krebs-Todesfälle in den USA
„Ich habe mit Häm-für meine ganze Karriere“, sagte Zhang, der in der UT Dallas Fakultät im Jahr 2007. „Im Jahr 2013 begann ich mit der Arbeit an Lungenkrebs. In dieser Zeit, unsere Ergebnisse haben überzeugend gezeigt, die Relevanz von Häm zu dieser Krankheit.“
Zhang, der Cecil H. and Ida Green Distinguished Chair in Systems Biology, Naturwissenschaften und professor der biologischen Wissenschaften in der Schule für Naturwissenschaften und Mathematik, bearbeitet ein lehrbuch der Häm-Biologie in 2011. Ihre früheren arbeiten festgestellt, dass die Lungenkrebs-Zellen verbraucht Sauerstoff mit einer schnelleren rate als die normale Lungen-Zellen, der angibt, Häm die entscheidende Rolle.
„Es ist faszinierend, wie Tumorzellen nutzen Sie Ihre Umgebung,“ sagte Zhang. „Die Lungen sind so Reich an Sauerstoff. Aber Sie müssen Häm, es zu benutzen.“
Das team betonte, dass seine potentiellen Therapie-Ansatz ist entworfen, um im tandem arbeiten, die mit Chemotherapie oder andere Formen von Krebs Heilmittel, nicht von selbst.
„Diese Methode würde nicht töten Tumoren; es würden verzögern Ihr Wachstum,“ sagte Zhang. „So wäre es nicht ein stand-alone-Behandlung, aber es könnte ersetzen weniger effektive Formen der Therapie, die sich auf die Hemmung der Angiogenese—die Schaffung von neuen Blutgefäßen.“
Zhang neuen Ergebnisse unterstreichen, dass die Tumoren erzeugen Energie mithilfe von Molekülen, andere als Glukose—eine Art von Zucker bekannt seit den 1920er Jahren zu füttern Tumoren. Wo mehr Häm gemacht wird, mehr Sauerstoff wird verbraucht, um mehr Adenosin-Triphosphat (ATP), die Energie-tragende Molekül, Kraftstoffe, viele Aktivitäten in lebenden Zellen. Nehmen Sie die Häm entfernt, und das Wachstum von Krebszellen verlangsamt.
„Vor Jahren, es wurde angenommen, dass die Krebszellen nicht verwenden Sauerstoff, nur Glukose, um Energie,“ sagte Zhang. „Jetzt wissen wir, dass die meisten Krebs-Zellen Sauerstoff verwenden, und diese Art von Lungenkrebs-Zelle ist ein Beispiel. Es oxidiert die glucose zu generieren Energie viel effizienter, die Herstellung etwa 30 ATP-Moleküle pro glucose-Molekül.“
Sagar Sohoni und Poorva Ghosh, co-erstautoren der Studie und Doktoranden in Zhangs Labor zusammengearbeitet, um zu untersuchen, wie sich eine Serie entwickelt Moleküle verweigern Häm-Krebs-Zellen.
Zhang sagte, dass diese Häm-sequestrier-Peptide, oder HSPs sind in der Lage zu „Kapern“ Häm aus den Räumen zwischen den Zellen, in denen Tumoren würde auf ihn zugreifen, wobei allein das Häm in gesunden Zellen.
„Häm-Sequestrierung nicht negativ auf die normalen Zellen,“ sagte Zhang. „Sie synthetisieren die kleinen Häm-Sie müssen auf Ihre eigenen. Auch unsere Peptid-gehen nicht in die Zellen, so sollte es nicht provozieren, viele Nebenwirkungen.“
Nachweis der reduzierten Fortschritt der Häm-aushungern von Krebszellen macht eine überzeugende Fall, auf seine eigenen. Hammer den Punkt nach Hause, Zhang s team geändert NSCLC-Zellen zu ermöglichen, zu erhalten Häm schneller. Die Zellen verhielten sich wie erwartet aggressiv und invasiv, zeitaufwendig Sauerstoff schnell und Kurbeln aus mehr ATP.
„Krebszellen“ Energie-Anforderungen sind sehr hoch im Vergleich zu normalen Zellen um Sie herum,“ sagte Zhang. „Wenn mehr Häm verfügbar ist, NSCLC Zellen wachsen und reproduzieren mit einer alarmierenden rate.“
Der nächste Schritt ist, weiter zu verfeinern das design des HSP zum erstellen einer version für den Einsatz in den Menschen, „die weitere Optimierung seiner Wirksamkeit, während Sie weiterhin zu beweisen, dass seine Toxizität ist gering“, sagte Zhang.