Molekuła inicjująca wybiórczą ferroptozę nadzieją na skuteczniejszą walkę z nowotworami?

20 grudnia 2023, 12:35 | Medycyna

W szkole i na studiach uczymy się o trzech głównych rodzajach śmierci komórkowej. To apoptoza, autofagia oraz nekroza. Przed 11 laty odkryto jeszcze jedną formę śmierci komórki – ferroptozę. Jest ona coraz częściej badana pod kątem wykorzystania do walki z nowotworami. Naukowcy z USA, Chin i Francji odkryli właśnie molekułę, która inicjuje ferroptozę w komórkach różnych rodzajów nowotworów, a jednocześnie oszczędza zdrowe komórki i wzmacnia działania układu odpornościowego.

Większość współczesnych terapii onkologicznych polega na wywołaniu w komórkach nowotworowych apoptozy zależnej od działania enzymów. Jednak komórki te charakteryzuje olbrzymia zdolność do rozwijania oporności na leczenie. Wiele z nich potrafi bronić się przed apoptozą, więc naukowcy wciąż poszukują sposobów, by je zabić.

W przyszłości jednym z takich sposobów może stać się ferroptoza. Jest to zależna od żelaza forma śmierci komórkowej, którą charakteryzuje akumulacja nadtlenków lipidów. Wiemy, że ferroptoza genetycznie i biologicznie różni się od innych rodzajów śmierci komórkowej, ale jej szczegółowe mechanizmy wciąż nie są znane.

Ferroptoza jest obecnie badana nie tylko pod kątem leczenia nowotworów. Uczeni sprawdzają jej rolę w rozwoju wielu procesów patologicznych zachodzących zarówno w chorobie Alzheimera, jak i chorobach układu krążenia. Wiemy, że mechanizm ten jest zaangażowany w te procesy. I to między innymi dlatego, że ferroptoza jest wciąż słabo rozumiana, nie należy spodziewać się, by już teraz można ją było wykorzystać do leczenia. Ale być może stanie się to w niezbyt odległej przyszłości.

Eksperci badający ferroptozę pod kątem kontrolowanego wywoływania śmierci komórek nowotworowych muszą zmagać się z licznymi problemami, w tym z faktem, że mechanizm ten działa nieselektywnie i zabija wiele różnych komórek w bezpośrednim otoczeniu komórki nowotworowej. Szczególnym problemem jest fakt, że giną komórki dendrytyczne, limfocyty T oraz neutrofile.

Jednak naukowcy z USA, Chin i Francji poinformowali, że po zakrojonych na szeroką skalę poszukiwaniach znaleźli obiecującą molekułę N6F11, która nie tylko inicjuje ferroptozę, ale selektywnie wywołuje też degradację enzymu GPX4, który blokuje ferroptozę. A jeszcze bardziej zdumiewający jest fakt, że N6F11 prowadzi do degradacji GPX4 w komórkach ludzkich nowotworów trzustki, pęcherza, piersi i szyjki macicy, nie uszkadzając jednocześnie – przynajmniej w hodowlach komórkowych – GPX4 komórek dendrytycznych, limfocytów T i neutrofili.

Naukowcy z Columbia University, Université de Paris oraz UT Southwestern Medical Center przeprowadzili testy na myszach z ludzkim nowotworem trzustki i okazało się, że zwierzęta przeszły leczenie bez znacznych skutków ubocznych. Naukowcy powiązali to ze zdolnością N6F11 do stymulowania limfocytów T.

Ferroptoza może stać się nowym sposobem leczenia guzów nowotworowych. Niestety, obecnie badane metody nie tylko wywołują selektywną ferroptozę w komórkach nowotworowych, ale inicjują ją też w komórkach odpornościowych, co zmniejsza zdolności obronne organizmu, mówi główny autor badań, Jingbo Li z Centralnego Uniwersytetu Południowego w Chinach i UT Southwestern Medical Center w USA. My znaleźliśmy niewielką molekułę, N6F11, która indukuje selektywną degradację GPX4 w komórkach nowotworowych, ale nie w komórkach odpornościowych. W małych guzach ferroptoza zainicjowana przez N6F11 rozpoczyna silną przeciwnowotworową reakcję układu odpornościowego, dodaje. Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Science Translational Medicine.