Krebs ‚good cop/bad cop“ – protein könnte helfen, effektivere Medikamente

Die grundlegende Einheit aller Lebewesen ist die Zelle—und der menschliche Körper enthält Dutzende von Billionen von Ihnen. Krebs kann ausgelöst werden durch das abnorme Wachstum und die Teilung von nur einem dieser, die geht, um zu bilden einen Klumpen oder tumor.

Forschung über die letzten 30 Jahre hat gezeigt, dass der Krebs wird verursacht durch Mutationen in der DNA einzelner Zellen. Viele dieser Mutationen sind harmlos, aber wenn Sie Einfluss auf die DNA, auf denen Anleitungen für die Herstellung von Proteinen kontrollieren Zellwachstum und Zellteilung, Sie können Krebs auslösen.

Die konventionelle Ansicht ist, dass diese Veränderungen die Ursache von Krebs, wenn Sie entweder ausschalten „guter cop“ – Proteine, die normalerweise hemmen Zellwachstum und Zellteilung (tumor-Suppressoren), oder den Schalter auf „bad cop“ – Proteine, die das Zellwachstum fördert und division (tumor-Promotoren). Aber unsere neueste Forschung legt nahe, dass diese einfache Einteilung in tumor-Suppressoren und Förderer fällt in dem Fall für ein protein, dass ich zuerst definiert an der Universität von Dundee in den 1980er Jahren, namens AMPK.

Wenn AMPK fungieren kann, als ein guter cop oder ein böser cop ist, dann drehen Sie auf Ihre Fähigkeit zur Unterdrückung von Tumoren, könnte uns helfen, verhindern, dass Krebs und ausschalten Ihrer Fähigkeit zu fördern, Tumoren könnte uns helfen, behandeln die Krankheit, wenn es entwickelt wird.

AMPK und seine Rolle bei Krebs

AMPK (Abkürzung für Adenosin-Monophosphat-aktivierte protein-kinase) ist ein protein, das andere Proteine ändert, schalten Sie ein oder aus. Es ist selbst eingeschaltet, bei fallender zellulären Energie-Ebenen, beispielsweise wenn die Versorgung mit Nährstoffen oder Sauerstoff niedrig sind, aufgrund einer schlechten Durchblutung.

Einmal aktiviert, wird AMPK kick startet Aktivitäten in der Zelle, die Wiederherstellung der Energie, beim zurückhalten von Zellwachstum und Zellteilung. Dieses Wachstum-hemmende element deutet darauf hin, dass AMPK als ein tumor suppressor. In der Tat, Experimente an Mäusen zeigen, dass ein Mangel der AMPK in der Entwicklung von B-oder T-Zellen (weiße Blutkörperchen), beschleunigt die Entwicklung von Krebs, der die Zellen – B-Zellen oder T-Zell-Lymphome—scheinbar bestätigt seine suppressor-Rolle.

Aber andere Studien in Mäusen haben gezeigt, dass, wenn T-Zell-Lymphom entwickeln kann, und dann die AMPK-gen gelöscht wird, werden die daraus resultierenden Erkrankung ist weniger stark, was darauf hindeutet, dass die AMPK ist ein tumor-Promotor. Wie kann dies in Einklang mit den bisherigen Ergebnissen?

Es scheint, dass AMPK, die normalerweise wirkt als tumor-suppressor-aber wenn, trotz seiner Bemühungen, ein tumor auftreten, dann schaltet es zu einem tumor-Promotor statt. Dies kann auftreten, weil AMPK schützt die Tumorzellen gegen die Belastungen, die auftreten, von Ihre schnelle Zelle Wachstum und Teilung und schlechte Blutversorgung. Dies hilft, diese abnormen Zellen, um zu überleben anstatt zu sterben.

Auswirkungen für den Menschen

Obwohl diese Studien wurden mit Tieren durchgeführt, menschlichen Krebsarten untersucht werden können durch vergleichen der Sequenzen von DNA aus Tumoren und dem umgebenden normalgewebe. Dieser Ansatz zeigt, dass einige Gene codieren AMPK-Komponenten unterzogen wurden Mutationen in Krebserkrankungen, Schaden würde Ihre Funktion (was, wenn überhaupt, ein tumor-suppressor-Rolle). Noch andere wurden verstärkt (dh die Anzahl der Kopien erhöht), was auf einen tumor promoter-Rolle statt. So AMPK zu spielen scheint sowohl „good cop“ und „bad cop“ Rolle in der menschlichen Krebs, zu.

Unsere Forschung hat wichtige Auswirkungen. Ausnutzen der gute cop (tumor-suppressor) – Funktion von AMPK, Menschen mit einem hohen Risiko der Entwicklung von Krebs kann behandelt werden mit Medikamenten, die schalten Sie es ein. Faszinierend, wie ein Medikament (metformin) ist bereits vorhanden und wird zur Behandlung von Typ-2-diabetes.

Leider haben wir festgestellt, dass metformin war nicht wirksam in den Schutz der T-Zell-Lymphom bei Mäusen, da könnte es nicht geben, das die Entwicklung von T-Zellen. Aber ein älterer diabetes-Medikament, phenformin, konnte dringen in die Zellen ein und schützen Sie sich gegen Lymphom.

Obwohl phenformin nicht mehr zur Behandlung von diabetes wegen der Nebenwirkungen, diese Risiken könnten mehr akzeptabel in der Vorbeugung von Krebserkrankungen, als Sie bei der Behandlung von diabetes.

Umgekehrt nutzen, um die bad cop (tumor-promoter) – Funktionen der AMPK, Medikamente, hemmen Sie (ausschalten) könnte gegeben werden, um die Wirksamkeit von Behandlungen wie Chemotherapie und Bestrahlung. Überraschend angesichts der Tatsache, dass Krebs ist verursacht durch Mutationen in DNA -, Chemo-und Strahlentherapie arbeiten auch durch die Verursachung von DNA-Schäden. Sie sind wirksam, weil sich schnell teilenden Zellen, wie Krebszellen, sind wahrscheinlicher zu sein getötet von DNA-Schäden als normale, nicht-teilenden Zellen.