Cancerstudier Syrebrist orsakar cancer tumörer att metastasera

När det finns brist på syre tenderar cancer att sprida sig
Forskare vid Ludwig-Maximilians Universitetet (LMU) i Munich kunde dechiffrera mekanismen i dess nuvarande undersökningar, tumören vid låga syrekoncentrationer till ökad spridning orsakar andra vävnader. Forskarna observerade att när en syre är bristfällig sänks en liten molekyl, vilket normalt initierar en skyddsmekanism.

Forskargruppen leds av professor Heiko Hermeking kunde först bestämma de mekanismer som är ansvariga för tumör vid låga syrehalter tenderar att ökad metastasering, rapporterar LMU. Effekten är viktig hos många cancerpatienter, eftersom tumörer ofta är dåligt perfuserade och därför ofta har en dålig syreförsörjning, rapporterar forskarna. På grund av denna brist på syre svarar tumörerna dåligt på strålning och kemoterapi och är benägna att metastas, förklarar experterna anslutningen. Forskarna har publicerat resultaten från deras senaste studie i tidskriften "Gastroenterologi".

I cancer leder syrebrist i vävnaden till ökad metastasering av tumörerna. (Bild: Juan Gärtner / fotolia.com)

Särskild RNA-molekyl är alltmer inaktiverad
I sina studier på tjocktarmscancer, fann forskarna att inaktiverades vid mer än hälften av tumörerna, den så kallade "tumörsuppressorgen p53." I tidigare studier hade Prof. Hermeking redan visats att denna gen kodar för ett protein vilket, i sin tur, en extremt kort RNA-molekyl - inducerad direkt - den så kallade mikro-RNA-34a (miR-34a). Detta spelar i sin tur en central roll i tumörundertryckande. "I tarmkarcinom har vi observerat att miR-34a inaktiveras särskilt ofta i metastatiska tumörer, där syrebrist ofta uppstår", rapporterar professor Hermeking från resultaten av studien.

Länk mellan metastaser och brist på syre dekrypterad
Inaktiveringen av miR-34a var första gången forskare kunde direkt relatera till brist på syre. "Vid låga syrenivåer producerar tumörcellerna den så kallade hypoxiinducerad faktorn HIF1a, vilken direkt hämmar den skyddande RNA-molekylen," rapporterar LMU. Dessutom inrättas en reaktionskedja, som i sin tur uppregulerar andra proteiner och slutligen initierar en process i vilken lokalt växande, icke-invasiva ytceller omvandlas till aggressiva celler. Dessa invaderar andra vävnader och tumören metastaserar. Processen kallas epithelial-mesenchymal övergång (EMT) och spelar också en viktig roll vid migrering av celler under embryonisk utveckling.

Särskilt protein med långtgående effekter
Enligt forskarna är proteinet PPP1R11 inblandat i den katastrofala reaktionskedjan. Produktionen av detta protein var särskilt hög på invasionen av dåligt syreformade tumörer. Normalt kommer produktionen undertryckas genom PPP1R11 i cellerna direkt genom miR-34a och därmed, indirekt, av den tumörundertryckande p53. På detta sätt kan reaktionskedjan, som den var, vändas och en skyddsmekanism utlöses, vilket håller cellerna på plats. Detta hämmar metastasering.

Nya tillvägagångssätt för behandlingar
De nya resultaten antyder, enligt forskarna också föreslå att metastatisk kolontumörer skulle vara behandlingsbara när viktiga proteiner av den indikerade reaktionskedja kan inhiberas och parallella lyckas aktivering av miR-34a. "I synnerhet molekyler som ersätta miR-34a och ta över deras funktion kunde för närvarande redan undersökts i kliniska prövningar", förklarade professor Hermeking. Speciellt för tumörer med dålig syreförsörjning kan dessa vara av hög relevans för framtida behandlingsalternativ, avslutar studieförfattarna.