Nowe badania wykazały, że produkcja hemu, cząsteczki krwi, wspiera progresję ostrej białaczki szpikowej, która jest agresywną formą raka krwi. Naukowcy twierdzą, że tłumienie hemu może być zatem skutecznym sposobem leczenia tego typu nowotworów, między innymi.
W samym 2014 r. Białaczka dotknęła około 387 728 osób w Stanach Zjednoczonych, zgodnie z danymi z programu nadzoru, epidemiologii i końcowych wyników Narodowego Instytutu Raka (NCI).
Ostra białaczka szpikowa (AML) jest szczególnie agresywną postacią raka, która atakuje krew i szpik kostny. Według danych NCI w 2017 r. Wystąpi około 21 380 przypadków AML, a około 10 590 zgonów zostanie spowodowanych przez populację dorosłych.
Szpital badawczy St. Jude’s Children Hospital w Memphis, TN, donosi, że każdego roku około 500 dzieci diagnozuje AML, a chociaż nie wydaje się to dużą liczbą, AML jest również najczęściej występującym rodzajem drugiego nowotworu opracowanego przez dzieci.
Nowe badania prowadzone przez dr. Johna Schuetza ze Szpitala Badawczego St. Jude’s Children, dokonały przełomu w identyfikacji tego, co pozwala AML przetrwać w systemie.
Produkcja Heme podtrzymuje AML
Naukowcy odkryli, że hem, struktura chemiczna znaleziona w hemoglobinie, jest kluczem do zrozumienia, dlaczego AML utrzymuje się w systemie, i że może również dostarczyć nowej ścieżki leczenia tego typu białaczki. Wyniki zostały niedawno opublikowane w.
Oprócz udziału w roli hemoglobiny w transporcie tlenu, hem jest również zaangażowany w transfer elektronów, który wspomaga oddychanie komórkowe, umożliwiając przekształcenie tlenu w dwutlenek węgla i uwolnienie energii.
Naukowcy odkryli, że produkcja hemu podtrzymuje progresję AML, a poprzez hamowanie syntezy komórki nowotworowe można neutralizować.
Dr Schuetz podkreśla znaczenie tego odkrycia, zauważając, że wcześniej nie zidentyfikowano wyraźnego związku pomiędzy produkcją hemu i białaczką. Mówi: „Absolutnie nic nie wiadomo o roli biosyntezy hemu przed naszą pracą”.
Pierwszym krokiem w identyfikacji kluczowej roli hemomu w białaczce było dokładne przeszukanie przy użyciu bazy danych św. Judy, w celu zidentyfikowania dodatkowych genów aktywowanych przez szczególnie agresywną formę AML.
Ta zjadliwa AML jest „zasilana” przez onkogen MYCN, który odgrywa kluczową rolę w procesie podziału komórki i samozniszczenia komórki. W wyniku przeszukania bazy danych naukowcy ujawnili, że inny gen, zwany UROD – który pobudza produkcję hemu – jest nadaktywny w przypadku pacjentów z białaczką.
Według dr Schuetza kolejnym ważnym odkryciem w tym kontekście było to, że białaczki kierowane przez gen MYCN, który wykazał szczególnie zaostrzoną aktywność UROD, były szczególnie agresywne i prawdopodobnie prowadziły do śmierci pacjenta.
Testy laboratoryjne wykazały, że komórki o anomalnej aktywności MYCN pochłaniają większe ilości tlenu, a zatem zależą od produkcji hemu, aby samoodnawiać. W związku z tym badacze odkryli również, że gdy zapobiegano produkcji hemu, podobnie było samo-odnawianie, które skutecznie prowadziło do spowolnienia progresji białaczki.
Potencjalne ścieżki leczenia
Można również zapobiec samoodnowianiu poprzez hamowanie białka, które usuwa składnik hemu z komórek. To spowodowało nagromadzenie cząsteczek toksycznych dla komórek rakowych, prowadzących do ich zniszczenia. Istotne jest również to, że blokowanie tego białka w zdrowych komórkach nie miało negatywnego wpływu.
W badaniu przedklinicznym badacze przyjrzeli się wpływowi usunięcia genu MYCN. Zauważają, że w tym podejściu postęp białaczki został spowolniony, a prawdopodobieństwo przeżycia wzrosło.
Stwierdzono również, że białaczka może być wyleczona w modelach przedklinicznych poprzez hamowanie białka i zakłócanie produkcji hemu. Dr Schuetz wyjaśnia, że ich badanie sugeruje dwa nowe podejścia do leczenia AML.
„Jednym z nich byłby cel UROD, który ograniczyłby biosyntezę hemu. […] Inną strategią byłoby zahamowanie białka zaworowego za pomocą leków, a jednocześnie podanie substancji chemicznej, która jest prekursorem hemu. spowodowałoby nagromadzenie toksycznych cząsteczek, które są częścią ścieżki syntezy hemu. „
Dr John Schuetz
Według naukowców odkrycia te mają jeszcze szersze implikacje. Sugerują, że podobne strategie leczenia można zastosować do innych typów nowotworów uzależnionych od nadprodukcji hemu, takich jak rodzaj rdzeniaka zarodkowego.
W przyszłości dr Schuetz i jego współpracownicy starają się uzyskać jeszcze dokładniejsze zrozumienie roli hemu w AML, badając, czy inne komórkowe role hemu mogą być znaczące w rozwoju białaczki.
Naukowcy chcieliby również przetestować terapie tłumiące aktywność UROD, aby dowiedzieć się, czy mogą zahamować AML.
