2023 מְחַבֵּר: Bailey Leapman | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-20 22:47
צוות של מדענים פיתח אסטרטגיה חדשה ומבטיחה ל"הפעלה מחדש" של גנים שגורמים לגידולים סרטניים להתכווץ ולמות. החוקרים מקווים שהתגלית שלהם תסייע בפיתוח תרופה חדשנית נגד סרטן המכוונת ביעילות לרקמות סרטניות לא בריאה מבלי לפגוע ברקמות בריאות ולא סרטניות ובאיברים חיוניים.
המחקר יתפרסם בכתב העת Journal of Biological Chemistry.
הצוות, בראשות Yanming Wang, פרופסור חבר לביוכימיה וביולוגיה מולקולרית באוניברסיטת פן סטייט, וגונג צ'ן, עוזר פרופסור לכימיה בפן סטייט, פיתחו את האסטרטגיה החדשה לאחר שנים של מחקר קודם על גן שנקרא PAD4 (peptidylarginine deiminase 4), המייצר את האנזים PAD4.מחקרים קודמים של וואנג ומדענים אחרים חשפו כי האנזים PAD4 ממלא תפקיד חשוב בהגנה על הגוף מפני זיהום. המדענים השוו עכברים נורמליים עם גן PAD4 מתפקד לעכברים אחרים עם גן PAD4 פגום. כאשר נדבקו בחיידקים, תאים מהעכברים הרגילים תקפו והרגו כ-30 אחוז מהחיידקים המזיקים, בעוד שתאים מהעכברים הפגומים נאבקו ב-10 אחוז בלבד. החוקרים גילו שתאים עם אנזים PAD4 מתפקד מסוגלים לבנות סביב עצמם רשת מגנה, הורגת חיידקים, ש-Wang ועמיתיו כינו NET (מלכודת חוץ-תאית נויטרופלית). NET זה יעיל במיוחד במלחמה בחיידקים אוכלי בשר.
עכשיו, במחקר החדש שלהם, וואנג ומשתפי הפעולה שלו התמקדו בהשפעות הפחות רצויות של אותו גן PAD4. בעוד PAD4 הוא ללא ספק חלק קריטי באסטרטגיית ההגנה של הגוף, ביטוי היתר של הגן עשוי להיות קשור למחלות אוטואימוניות כגון דלקת מפרקים שגרונית וטרשת נפוצה.מצב אחד בו האנזים PAD4 מוגבר באופן ניכר הוא בחולים עם סוגי סרטן מסוימים, כגון סרטן השד, הריאות והעצמות. "אנחנו יודעים שהגן PAD4 פועל להשתיק גנים מדכאי גידולים", אמר וואנג. "אז חשבנו שעל ידי עיכוב האנזים שהגן הזה מייצר, ה'חבר'ה הטובים' - הגנים מדכאי הגידול - יעשו עבודה טובה יותר בהשמדת רקמות סרטניות ויאפשרו לגוף להחלים."
כדי לבדוק את התיאוריה שלהם, וואנג ועמיתיו טיפלו בעכברים שהיו להם גידולים סרטניים באמצעות מולקולה לעיכוב האנזים PAD4. הם גילו שבמיוחד בשילוב עם מעכבי אנזימים נוספים, הטיפול עבד ביעילות כמו התרופה הכימותרפית הנפוצה ביותר, דוקסורוביצין, שמכווץ גידולים בכ-70 אחוזים.
עם זאת,המדהים ביותר היה שאסטרטגיית עיכוב האנזים PAD4 גרמה לפגיעה משמעותית ברקמות בריאות. "תרופות כימותרפיות נוכחיות כמו דוקסורוביצין אינן תוקפות רק גידולים; למרבה הצער, הן תוקפות גם אזורים בריאים בגוף", הסביר וואנג."לכן חולי כימותרפיה חווים תופעות לוואי נוראיות כל כך כמו ירידה במשקל, בחילות ונשירת שיער. מכיוון שנראה שהטיפול ב-PAD4 פחות רעיל, הוא יכול להיות אלטרנטיבה מצוינת לטיפולי הכימותרפיה הנוכחיים."
Wang גם הסביר שניתן להבין את האישיות הכפולה של הגן PAD4 - מצד אחד הגנה מועילה מפני חיידקים, ומצד שני, משתיק מזיק של גנים מדכאי סרטן - מנקודת מבט של אבולוציה וחיים ארוכים יותר משתרעים. "לאבותינו לא הייתה אנטיביוטיקה, כך שזיהום חיידקי עלול לגרום בקלות למוות, במיוחד בילדים צעירים", הסביר וואנג. "אז, גן PAD4 פעיל יתר על המידה היה יתרון מכיוון שמנגנון לכידת החיידקים של NET היה ההגנה העיקרית של הגוף מפני זיהום." וואנג גם הסביר שמצד שני, מכיוון שלאנשים כיום יש גישה לאנטיביוטיקה, אנו חיים הרבה יותר מאבותינו הקדמונים. "ההשפעות הרעות של PAD4 - סרטן ומחלות אוטואימוניות - נוטות להיות מחלות המופיעות בשלב מאוחר יותר בחיים", אמר וואנג."אז בימינו, גן PAD4 פעיל יתר על המידה, למרות שהוא עדיין מגן מפני חיידקים, יכול להזיק בהמשך החיים."
