Onkologi Kan cancerceller programmeras för att genomgå programmerad celldöd?

Forskare upptäcker en ny utgångspunkt för cancerterapi
Cancerceller kan växa särskilt snabbt, vilket beror på "en mycket specifik och kraftigt förändrad energiomsättning", rapporterar forskare från Medical University of Graz (MedUni Graz) om sina aktuella studieresultat. Denna förändring i energimetabolism kan också underlätta induktionen av så kallad programmerad celldöd i cancerceller och därigenom öppna upp nya alternativ i cancerterapi. Forskarna publicerade sina resultat i specialtidskrifterna "Nature Communications" och "Cellular Physiology and Biochemistry".

"Cancerceller är sanna mästare av effektivitet", säger MedUni Graz. På grund av cellernas förändrade energimetabolism möjliggörs deras okontrollerade tillväxt i första hand. Forskargruppen från Medical University of Graz var i hans nuvarande studier nu bevisa "hjälpa vilka förändringar i kalciumbalans av cellulära kraftverk, mitokondrierna, cancercellerna på din effektivitet." Dessutom visar resultaten "how genom manipulation av cellulära processer som mitokondriella den Kalcium reglerar den kontrollerade celldöd av tumörceller ", rapporterar MedUni Vienna.

Forskare vid MedUni Graz har upptäckt ett möjligt tillvägagångssätt för att skicka cancerceller till programmerad celldöd. (Bild: Juan Gärtner / fotolia.com)

Forskad energi metabolism av cancerceller
I tumörsjukdomar utvecklas de ursprungligen fruktade cancercellerna från ursprungligen friska celler, som kännetecknas av celltillväxt oavsett omgivande vävnad, förklarar forskarna. Spridningen av cancerceller förstör förstörelsen av den omgivande vävnaden. Teamet kring professor dedikerad Wolfgang Graier från Institutet för molekylärbiologi och biokemi vid medicinska universitetet i Graz under en tid forska skillnaderna i energimetabolism av cancerceller och friska celler, som ligger till grund för den snabba tillväxten av tumörer.

Ändrad mitokondriell aktivitet hos tumörcellerna
I den aktuella studien tittade forskarna på skillnaderna mellan tumörceller och friska celler när det gäller mitokondriell aktivitet. I synnerhet var inklusion av kalcium i mitokondrionen fokus. Mitokondrierna är belägna i nästan alla kroppsceller och som kraftpaket i cellen de producerar den energi molekylen adenosintrifosfat (ATP), som är det viktigaste "bränsle" för mänskligt liv, sade professor Graier. Dessutom är de högdynamiska organellerna i intensiv interaktion med den största intracellulära Ca2 + -lagringen, endoplasmatisk retikulum, förklarar experten.

Absorption av kalcium i mitokondrier
Upptaget av kalcium i mitokondrierna är en avgörande process för aktivering av mitokondrie andning, som är baserad på produktion av ATP i dessa organeller, rapporterar Medical University of Graz. Här, är det att forskare vid de testade cancerceller, har detekteringen lyckats "att kalcium absorption MICU1 försämras allvarligt i mitokondrierna genom metylering av regulatorproteinet och det är endast genom växelverkan mellan MICU1 med Uncoupling protein 2 (UCP2) till en kalcium absorption och aktivering av Mitokondrier. "Professor Graier förklarar att cancerceller i motsats till friska celler verkar ha förmåga att reglera mitokondriell aktivitet genom att uttrycka UCP2.

Cancerceller utsatta för reglering av kalciumintag
"Betydelsen av denna förordning, som är specifik för cancerceller, framgår av en annan publikation från Grazforskningsgruppen", rapporterar MedUni Graz. I ytterligare studier har forskare upptäckt att i cancercellerna ökar kalciumflödet från endoplasmatisk retikulum till mitokondrier kraftigt. "Detta ökade kalciumintag leder till ökad produktion av ATP, vilket gör att cancercellerna kan generera energi för sin enorma tillväxt", enligt MedUni Graz-rapporten. Medförfattare Corina Madreiter-Sokolowski betonar att "detta trick kan få en negativ inverkan på cancerceller.".

Nya alternativ för cancerterapi
Således leder den stadiga ökningen av mitokondriell kalciumupptagning slutligen till mekanismer som kan leda till att cancercellen dör. Cellerna hindrar uppenbarligen detta på den ena sidan på den fysiska närheten mellan endoplasmatisk retikulum och mitokondrier, å andra sidan via en reglering av uttrycket av UCP2. Om denna balanseringsåtgärd störs, som exempelvis av druvbeståndsdelen "resveratrol" leder detta enligt forskarna till en selektiv död av cancerceller. "Dessa forskningsresultat är lovande forskningsinriktningar för möjliga nya alternativ inom cancerterapi och är för närvarande föremål för intensiv forskning vid University of Graz", påpekar professor Graier. (Fp)