Strup ali zdravilo? Študija ugotavlja, da lahko arzen pomaga pri zdravljenju raka
Arzen je znan po svojih škodljivih lastnostih. Vendar se nekatere arzenove spojine - v skrbno odmerjenih odmerkih - lahko uporabljajo pri zdravljenju. Ena taka spojina bi lahko celo pomagala pri zdravljenju raka, pravijo raziskovalci.
Arzen je pogosto naveden kot rakotvorna snov, ki je snov, katere prisotnost v človekovem okolju lahko privede do razvoja raka.
Vendar pa se nekatere spojine na osnovi arzena skozi zgodovino uporabljajo za zdravljenje različnih zdravstvenih stanj.
Ena taka spojina - imenovana arzenov trioksid (ATO) - se uporablja še danes in je leta 2001 dejansko pridobila odobritev Uprave za hrano in zdravila (FDA) pod tržnim imenom Trisenox.
Zdaj raziskovalci iz Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) v Bostonu, MA, raziskujejo potencial ATO pri zdravljenju raka.
Natančneje, dr. Kun Ping Lu, Xiao Zhen Zhou in sodelavci so preučevali, kako lahko ATO v kombinaciji z drugim obstoječim zdravilom - trans-retinojsko kislino (ATRA) - dejansko zdravimo promielocitno levkemijo, ki je vrsta krvnega raka.
Mehanizmi, s pomočjo katerih lahko ATO v kombinaciji z ATRA pomaga pri ozdravitvi te vrste levkemije, niso jasni, vendar ta študija osvetljuje, kako te snovi delujejo na celični ravni, kar kaže na to, da je njihovo medsebojno delovanje lahko koristno pri zdravljenju drugih vrst raka, saj no.
Njihove ugotovitve so objavljene v reviji Nature Communications.
Blokiranje in uničenje ključnega encima
Raziskovalci so delali z modeli levkemije, raka dojk in jeter in ugotovili, da je kombinacija ATO-ATRA uničila encim, znan kot Pin1.
Pin1 ima ključno vlogo pri uravnavanju signalnih omrežij pri raku; aktivira več kot 40 proteinov, ki hranijo rakave tumorje, hkrati pa blokira več kot 20 proteinov, ki bi običajno zavirali rast tumorja.
Ta encim je prekomerno aktiven pri večini vrst raka, ki jih najdemo pri ljudeh - zlasti pri matičnih celicah raka, ki spodbujajo rast tumorjev in so pogosto lahko ključni za odpornost raka na tradicionalno zdravljenje.
V tej študiji so znanstveniki opazili, da se ATO veže na Pin1, blokira njegovo delovanje in sčasoma vodi do poslabšanja encima. Hkrati ATRA - ki se prav tako veže na Pin1 in ga razgradi - olajša in poveča sprejem celic ATO v celicah.
To vodi do povečane ekspresije beljakovin, specifičnih za celične membrane, kar poveča absorpcijo ATO v celicah.
Pri delu z mišmi, izdelanimi tako, da ne izražajo Pin1, so raziskovalci ugotovili tudi, da so glodalci dejansko zelo odporni proti raku.
Te živali niso imele škodljivih učinkov zaradi blokirane ekspresije encimov približno polovico njihove življenjske dobe, kar kaže na to, da je ciljanje na Pin1 na izhodišču lahko varen pristop.
»Naše odkritje močno nakazuje na vznemirljivo novo možnost dodajanja [ATO] obstoječim terapijam pri zdravljenju trojno negativnega raka dojke in mnogih drugih vrst raka, zlasti kadar je ugotovljeno, da je rak bolnikov pozitiven na Pin1. To bi lahko znatno izboljšalo rezultate zdravljenja raka. "
Dr. Xiao Zhen Zhou
Prihodnje delo za odpravljanje pomanjkljivosti
Dr. Zhou, Lu in sodelavci poudarjajo, da lahko njihove nove ugotovitve vodijo do učinkovitih strategij za ciljanje na Pin1, za katere do zdaj niso razvili nobenega zaviralca.
"Razveseljivo je videti, da se ta kombinacija [ATRA] in [ATO], za katero je moj [laboratorij] ugotovil, da je zdravilna pri zdravljenju akutne promielocitne levkemije, pretvori v možne pristope za zdravljenje drugih vrst raka," pojasnjuje dr. Pier Paolo Pandolfi, BIDMC, ki je prvi ugotovil, da je kombinirano zdravljenje z ATO-ATRA lahko pozdravilo to vrsto raka krvi.
"Dejansko je," dodaja, "zanimivo špekulirati, da se lahko ta kombinacija celo izkaže za zdravilno pri drugih vrstah tumorjev, ki jih še ni treba odkriti."
Kljub temu skupina ugotavlja eno pomanjkljivost kombiniranega zdravljenja ATO-ATRA - namreč, da ima ATRA zelo kratek razpolovni čas pri ljudeh.
"Mi in drugi smo potrdili sposobnost [ATRA], da zavira funkcijo Pin1 pri raku dojke, raku jeter in akutni mieloični levkemiji ter pri lupusu in astmi," ugotavlja dr. Lu.
K temu dodaja opozorilo, "[H] pa je bila klinična uporaba zdravila [ATRA], zlasti pri solidnih tumorjih, močno omejena zaradi zelo kratkega razpolovnega časa pri ljudeh 45 minut."
Avtorji kljub temu upajo, da bodo rezultati študije zagotovili zadostno motivacijo za prihodnje študije, da se bodo osredotočile na razvoj dolgotrajnejše in bolj odporne ATRA.
"Naši rezultati spodbujajo razvoj daljše razpolovne dobe [ATRA] v kombinaciji z [ATO] ali drugimi močnejšimi zaviralci Pin1, ker lahko nudijo obetaven nov pristop k boju proti širokemu krogu raka brez splošne toksičnosti, kar je dokazano pri zdravljenju [ akutna promielocitna levkemija], «pravi dr. Lu.
