Οι επιστήμονες βρήκαν ένα πειραματικό μικρό μόριο που προκαλεί μια μορφή κυτταρικού θανάτου σκοτώνοντας διάφορους καρκίνους ενώ ενισχύει τη δύναμη του ανοσοποιητικού συστήματος και αφήνει τα υγιή κύτταρα εντελώς αλώβητα.
Το μόριο πυροδοτεί τη φερρόπτωση, μια μοναδική μορφή κυτταρικού θανάτου που δοκιμάζεται όλο και περισσότερο ως αντικαρκινική στρατηγική. Η διεθνής ομάδα επιστημόνων δημοσίευσε τα ευρήματά της στο περιοδικό Science Translational Medicine.
Οι 3 βασικές μορφές κυτταρικού θανάτου και η φερρόπτωση
Για τους φοιτητές της βιολογίας, οι τρεις κύριες μορφές κυτταρικού θανάτου είναι:
- η απόπτωση -κυτταρικός θάνατος τύπου 1,
- η αυτοφαγία -κυτταρικός θάνατος τύπου 2, και
- η κυτταρική νέκρωση -κυτταρικός θάνατος τύπου 3.
Η φερρόπτωση, αντίθετα, είναι μια ξεχωριστή μορφή κυτταρικού θανάτου που βασίζεται στη συσσώρευση σιδήρου και στη δημιουργία αντιδραστικών ειδών οξυγόνου, που τελικά οδηγούν ένα καταδικασμένο κύτταρο σε αυτοκαταστροφή.
Η στροφή σε μια διαφορετική μορφή κυτταρικού θανάτου είναι ζωτικής σημασίας, επειδή οι περισσότερες μορφές θεραπείας του καρκίνου σήμερα πυροδοτούν τον κυτταρικό θάνατο μέσω ενζυμοεξαρτώμενης απόπτωσης.
Δυστυχώς, ένα βασικό χαρακτηριστικό των ανθρώπινων καρκίνων είναι η ικανότητά τους να αναπτύσσουν αντοχή στη θεραπεία και πολλοί τύποι όγκων έχουν αναπτύξει συγκλονιστικά αντίσταση στην απόπτωση, εξ ου και το κυνήγι ενός διαφορετικού τρόπου εξόντωσης των καρκινικών κυττάρων.
Όσο ενδιαφέρουσα και αν φαίνεται η φερρόπτωση ως εναλλακτική λύση, δεν είναι ακόμη έτοιμη να αξιοποιηθεί ως επίσημη θεραπεία του καρκίνου στους ανθρώπους. Αλλά το γεγονός ότι δεν είναι έτοιμη τώρα, δεν σημαίνει ότι δεν θα είναι και στο όχι και τόσο μακρινό μέλλον.
«Αναμένουμε ότι μια τέτοια προσέγγιση δικαιολογεί περαιτέρω προκλινική αξιολόγηση για την πιθανή ενσωμάτωσή της στο ογκολογικό οπλοστάσιο», γράφει ο επικεφαλής συγγραφέας Δρ. Jingbo Li, ερευνητής στο Τμήμα Χειρουργικής στο University of Texas Southwestern Medical Center.
Ο παθολογικός ρόλος της φερρόπτωσης σε διάφορες ασθένειες
Παρόλο που η φερρόπτωση επιδιώκεται ενεργά ως πιθανή αντικαρκινική θεραπεία, άλλοι ερευνητές μελετούν τη διαδικασία για τον παθολογικό της ρόλο σε μια ποικιλία διαφορετικών ασθενειών που κυμαίνονται από το Αλτσχάιμερ και τις καρδιαγγειακές παθήσεις έως τις διάφορες μορφές καρκίνου. Η φερρόπτωση εμπλέκεται άμεσα στις διαδικασίες αυτών των καταστάσεων, έχουν δείξει μελέτες.
Όσον αφορά την αξιοποίηση αυτής της μορφής κυτταρικού θανάτου ως θεραπευτική μέθοδο, ομάδες σε όλο τον κόσμο αγωνίζονται για να ξεπεράσουν μια σειρά από αινίγματα, ειδικά αυτό που είναι γνωστό ως «μη επιλεκτικές» δραστηριότητες του φερροπτωτικού κυτταρικού θανάτου.
Δεν σκοτώνει μόνο καρκινικά κύτταρα, αλλά και πολλά άλλα στο άμεσο μικρο-περιβάλλον, ιδιαίτερα τα τρία μεγάλα: δενδριτικά κύτταρα, Τ κύτταρα και ουδετερόφιλα, ακυρώνοντας φαινομενικά την υπόσχεση της φερρόπτωσης ως μαχητή του καρκίνου.
Αυτό σημαίνει ότι οι περισσότερες ενώσεις που είναι ικανές να προκαλέσουν φερρόπτωση σε καρκινικά κύτταρα μπορεί επίσης να επιφέρουν την ίδια μοίρα σε διάφορα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, αποδυναμώνοντας την ικανότητά του να εισχωρεί και να διεξάγει πόλεμο κατά των θανατηφόρων όγκων.
Η πρωτοποριακή ανακάλυψη των επιστημόνων
Τώρα, ο Δρ. Li και μια ομάδα συνεργατών του σε τρεις ηπείρους εντόπισαν ένα πολλά υποσχόμενο μικρό μόριο που ονομάζεται N6F11, το οποίο όχι μόνο πυροδοτεί φερροπτωτικό κυτταρικό θάνατο, αλλά προκαλεί επίσης επιλεκτικά την αποδόμηση του GPX4, ενός γνωστού αναστολέα της φερρόπτωσης.
Οι επιστήμονες εξέτασαν μια σειρά από ενώσεις για να βρουν το N6F11 και τις μοναδικές του ιδιότητες. Για παράδειγμα, με το N6F11 στο μείγμα, μπορεί να προκληθεί φερρόπτωση και το GPX4 δεν θα είναι πλέον εμπόδιο για να αποτρέψει αυτή την εξειδικευμένη μορφή κυτταρικού θανάτου από εξοντωτικούς όγκους.
Ακόμη πιο εντυπωσιακό, το N6F11 αποδόμησε το GPX4 σε ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα του παγκρέατος, της ουροδόχου κύστης, του μαστού και του τραχήλου της μήτρας χωρίς να επηρεάσει το GPX4 σε αυτό το ζωτικό τρίο του ανοσοποιητικού συστήματος: δενδριτικά κύτταρα, Τ κύτταρα και ουδετερόφιλα.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι το N6F11 επιβράδυνε την ανάπτυξη ενεργών όγκων σε μοντέλα ποντικών που είχαν εμβολιαστεί με καρκινικά κύτταρα παγκρέατος. Τα ζώα υπέμειναν τη θεραπεία χωρίς σοβαρές παρενέργειες -μια επίδραση που οι συγγραφείς συνέδεσαν με την ικανότητα του N6F11 να διεγείρει τα Τ κύτταρα.
«Η φερρόπτωση που εξαρτάται από την υπεροξείδωση των λιπιδίων έχει γίνει μια αναδυόμενη στρατηγική για τη θεραπεία όγκων. Ωστόσο, οι τρέχουσες στρατηγικές όχι μόνο προκαλούν επιλεκτικά φερρόπτωση σε κακοήθη κύτταρα, αλλά και σε κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος ταυτόχρονα, κάτι που μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την αντικαρκινική ανοσία», εξήγησε ο Δρ Li.
Τελικά, η επιστημονική ομάδα κατάφερε να αναγνωρίσει και να επιβεβαιώσει την ένωση N6F11 ως επαγωγέα φερρόπτωσης. «Συνοπτικά, εντοπίσαμε ένα μικρό μόριο, το N6F11, που προκαλεί την επιλεκτική αποικοδόμηση του GPX4 σε κακοήθη, αλλά όχι ανοσοποιητικά, κύτταρα. Σε μικρούς όγκους, η φερρόπτωση που προκαλείται από το N6F11 προκαλεί και ένα ισχυρό αντικαρκινικό ανοσοποιητικό σύστημα», κατέληξε ο Δρ. Li.