Komórki białaczki zapracują się na śmierć

Badanie dotyczyło ostrej białaczki szpikowej (AML). To agresywny nowotwór krwi i szpiku kostnego, w którym niekontrolowanie namnażają się nieprawidłowe, niedojrzałe komórki, wypierające te prawidłowe.

Naukowcy z Case Western Reserve University w USA i University of Gothenburg w Szwecji zaproponowali nietypowy sposób walki z takimi komórkami. Zamiast próbować hamować ich aktywność, postanowili zrobić coś odwrotnego: sprawić, by nadal intensywnie pracowały, nawet gdy zaczyna brakować im energii.

Wyniki badania opublikowali w czasopiśmie „Molecular Cancer” w artykule „AcTor, a novel mTOR stimulator, potentiates ixazomib for the treatment of acute myeloid leukemia”.

Kluczową rolę w tym mechanizmie odgrywa mTORC1 – kompleks białkowy, który kontroluje wzrost komórki i sposób, w jaki wykorzystuje ona energię. Kiedy warunki są sprzyjające, jego aktywność rośnie, pobudzając produkcję białek, lipidów i innych składników potrzebnych do wzrostu, a w czasie niedoboru energii aktywność ta maleje, co pozwala oszczędzać zasoby.

AML – wyścig z czasem. Jak wygląda ścieżka pacjenta od diagnozy do leczenia?Ostra białaczka szpikowa to jedna z najbardziej agresywnych chorób nowotworowych krwi – nieleczona może w ciągu kilku tygodni doprowadzić do śmierci. Choć współczesna medycyna oferuje coraz więcej skutecznych metod leczenia, ich powodzenie w dużej mierze zależy od szybkości rozpoczęcia terapii. Niestety, dynamiczny przebieg choroby oraz niespecyficzne objawy powodują, że wielu pacjentów trafia do specjalistów zbyt późno.

Autorzy opracowali teraz specjalną cząsteczkę, którą nazwali AcTor, zaburzającą działanie białka TSC2 odpowiedzialnego za hamowanie mTORC1. Kiedy podali ją hodowanym w laboratorium ludzkim komórkom białaczki, mTORC1 pozostawał aktywny nawet wtedy, gdy zaczynało brakować im energii.

Następnie AcTor połączono z iksazomibem, istniejącym lekiem przeciwnowotworowym. Sam iksazomib ma doprowadzać komórki nowotworowe do śmierci poprzez blokowanie systemu usuwania uszkodzonych i niepotrzebnych białek. Część komórek potrafi jednak bronić się przed takim stresem: ogranicza swoją aktywność i zużycie energii, żeby przetrwać niekorzystne warunki. Jednym z elementów tej odpowiedzi jest wyciszenie mTORC1.

Dodatek AcTor zablokował jednak ten mechanizm obronny, przez co komórki nadal pracowały bardzo intensywnie, mimo że coraz gorzej radziły sobie z produkcją energii. W rezultacie naukowcy zaobserwowali spadek wydolności ich mitochondriów, nagromadzenie reaktywnych form tlenu i uruchomienie apoptozy, czyli procesu zaprogramowanej śmierci.

Autorzy porównali to do jednoczesnego wciskania gazu i hamulca. Komórka nadal próbuje pracować na pełnych obrotach, choć nie jest już w stanie zaspokoić swojego zapotrzebowania na energię.

Dalsze eksperymenty wykazały, że połączenie AcTor i iksazomibu skutecznie niszczyło bardzo różne linie AML, a także komórki pobrane bezpośrednio od pacjentów. Działało to również na komórki oporne na wenetoklaks, czyli lek stosowany w terapii ostrej białaczki szpikowej, oraz na komórki z mutacją TP53, związaną z agresywnym przebiegiem tej choroby.

Obiecujące wyniki uzyskano również w doświadczeniach na myszach z białaczką. Jednoczesne podanie im obu substancji ograniczało liczbę komórek nowotworowych i wydłużało życie. Leczenie było skuteczne także w przypadku nawrotów.

Na razie nowa metoda jest na etapie badań przedklinicznych.

Przeczytaj także: „Wysokie loty i ryzyko”.