เซลล์มะเร็งจำนวนมากสามารถแบ่งอย่างไม่มีกำหนดโดยการเปิดสวิตช์ "อมตะ" เคล็ดลับประเภทเซลล์อื่น ๆ ส่วนใหญ่ไม่สามารถทำได้ ตอนนี้นักวิจัยได้ค้นพบวิธีลัดวงจรสวิตช์ซึ่งอาจชะลอหรือหยุดการแพร่กระจายของมะเร็งมากกว่า 50 ชนิดรวมถึงมะเร็งสมองชนิดที่ Sen. John McCain เสียชีวิตเมื่อเดือนที่แล้ว
ในการศึกษาใหม่นักวิจัยตรวจสอบเซลล์มะเร็งสมอง glioblastoma ที่ถูกลบออกจากผู้ป่วยมะเร็งพบว่าส่วนเล็ก ๆ ของโปรตีนทั่วไปที่เรียกว่า GABP เป็นกุญแจสำคัญในการเปิดใช้งานเซลล์มะเร็งเพื่อเปิดใช้งานสวิตช์อมตะที่เรียกว่า เมื่อนักวิจัยลบส่วนโปรตีนนั้นเซลล์มะเร็ง - ทั้งในห้องแล็บและเมื่อย้ายเข้าไปในหนู - หยุดการเพิ่มจำนวนของพวกมันและทำตัวเหมือนเซลล์มฤตยู
นักวิจัยนำโดยโจเซฟคอสเตลโลศาสตราจารย์ด้านศัลยกรรมประสาทและผู้เชี่ยวชาญด้านประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานฟรานซิสโกกล่าวว่าพวกเขาหวังว่าจะพัฒนายาที่สามารถยับยั้งส่วนเล็ก ๆ ของ GABP ซึ่งทำให้เซลล์มะเร็งของกุญแจ ไปที่สวิตช์ในขณะที่หลีกเลี่ยงการทำอันตรายเซลล์อื่น (Costello เปิดเผยในการศึกษาว่าเขาและผู้เขียนร่วมเป็นผู้ก่อตั้ง Telo Therapeutics ซึ่งกำลังร่วมมือกับ บริษัท ยา GlaxoSmithKline เพื่อค้นหาโมเลกุลขนาดเล็กที่มีศักยภาพเป็นยาเสพติด)
การค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวันนี้ (10 กันยายน) ในวารสาร Cancer Cell
ส่วนที่ไม่ได้ตรวจสอบ
ลายเซ็นของเซลล์มะเร็งคือความสามารถในการแบ่งไม่ จำกัด เซลล์อื่นเกือบทั้งหมดสามารถแบ่งจำนวนครั้งที่กำหนดไว้ก่อนที่จะตาย ข้อยกเว้นหลักคือสเต็มเซลล์ซึ่งสามารถแบ่งตลอดชีวิตของสิ่งมีชีวิตเพื่อเติมเต็มเซลล์อื่น ๆ ที่กำลังจะตายเช่นเลือดและเซลล์ผิวหนัง
ช่วงชีวิตของเซลลูล่าถูกกำหนดโดยโครงสร้างที่เรียกว่า telomeres ซึ่งจะปิดปลายสุดของโครโมโซมทำหน้าที่เหมือน aglets บนเชือกผูกรองเท้า ด้วยการแบ่งเซลล์แต่ละครั้ง telomeres จะสั้นลงเล็กน้อยจนกระทั่งในที่สุดมันสั้นเกินไปที่จะปกป้องความสมบูรณ์ของโครโมโซม นั่นคือเมื่อการแบ่งเซลล์หยุด
เซลล์ต้นกำเนิดหนีการตายนี้โดยใช้ telomerase เอนไซม์ที่สร้าง telomere ในทางอ้อมเซลล์มะเร็งจำนวนมากทำสิ่งเดียวกันโดยการใช้ประโยชน์จากการกลายพันธุ์ในยีนที่เรียกว่า TERT สั้น ๆ สำหรับ telomerase reverse transcriptase เซลล์มะเร็งที่สามารถเปิดใช้งานยีนนี้สามารถแบ่งเซลล์ต้นกำเนิดได้อย่างไม่มีกำหนด
นักวิทยาศาสตร์เข้าใจการใช้สวิตช์ความเป็นอมตะของมะเร็งมาหลายปีแล้ว การวิจัยก่อนหน้านี้พบว่าเนื้องอกมากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์มีการกลายพันธุ์ที่ทำให้การเจริญเติบโตสามารถเปิดการแสดงออกของ TERT และผลิต telomerase ได้ แต่ยามะเร็งที่บล็อก telomerase ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นพิษเกินไปสำหรับผู้ป่วยเนื่องจากยาสำลักเซลล์ต้นกำเนิดเกินไป จำกัด ความสามารถของผู้ป่วยในการผลิตเซลล์เลือดใหม่และเซลล์สำคัญอื่น ๆ
กลุ่มของคอสเตลโลค้นพบ glioblastoma ซึ่งเป็นมะเร็งสมองที่ก้าวร้าวที่สุดกลุ่มหนึ่งค้นพบวิธีที่จะ จำกัด การเข้าถึงสวิตช์ที่เป็นอมตะเฉพาะสำหรับเซลล์มะเร็งและสเต็มเซลล์เท่านั้น นักวิจัยพบว่าเซลล์มะเร็งใช้ส่วนหนึ่งของโปรตีน GABP ที่เรียกว่า GABPbeta1L เพื่อเปิดใช้งานสวิตช์
โปรตีน GABP นั้นถูกใช้โดยเซลล์หลายประเภทสำหรับงานมากมายดังนั้นการยับยั้งโปรตีนนี้จะมีผลเสียทั่วร่างกาย นักวิจัยได้ทำการทดลองเพื่อลบเฉพาะองค์ประกอบ GABPbeta1L โดยใช้เครื่องมือแก้ไขยีน CRISPR
และมันก็ใช้งานได้ โปรตีน GABP ที่ขาด beta1L นั้นมีผลเสียต่อเซลล์มะเร็ง แต่ไม่มีผลต่อเซลล์อื่นตามการทดลองที่นักวิจัยทำในห้องทดลองและในหนูทดลอง
“ การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าหน่วยย่อย beta1L เป็นเป้าหมายยาใหม่ที่มีแนวโน้มสำหรับ glioblastoma ที่ก้าวร้าวและอาจเป็นมะเร็งอื่น ๆ อีกมากมายที่มีการกลายพันธุ์ของ TERT ก่อการก่อการ” คอสเตลโลกล่าวในแถลงการณ์
เป้าหมาย Glioblastoma?
แม็คเคนและอดีตรองประธานาธิบดีโจเบ็นลูกชายของลูกชายไบไบเดนทั้งคู่เสียชีวิตจาก glioblastomas แม้ว่าจะไม่รู้ว่ารูปแบบของ glioblastoma มีการกลายพันธุ์ของ TERT ก่อการหรือไม่คอสเตลโลบอกว่ามีความเป็นไปได้ทางวิทยาศาสตร์สดเนื่องจากประมาณร้อยละ 83 ของ glioblastomas มีการกลายพันธุ์ดังกล่าว
ดร. จอห์น Laterra หัวหน้าร่วมของโปรแกรมโรคมะเร็งสมองที่ Johns Hopkins Sidney Kimmel ศูนย์มะเร็งที่ครอบคลุมในบัลติมอร์ที่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการวิจัยนี้กล่าวว่าการค้นพบ "มีความสำคัญที่มีศักยภาพสูงเนื่องจากบทบาทของ TERT ในการขับขี่ ความเป็นอมตะของเซลล์มะเร็งและมะเร็งของ Glioma
“ การค้นพบนี้เป็นข้อโต้แย้งที่น่าสนใจสำหรับงานในอนาคตที่ระบุว่ายับยั้ง GABPbeta1L หรือหน่วยงานกำกับดูแลอื่น ๆ ของ“ ความสามารถของ GAPB ในการเปิดใช้งานสวิตช์ความเป็นอมตะ” Laterra บอกกับ Live Science
เขาเสริมว่ามันจะเป็นสิ่งสำคัญที่จะทำซ้ำการทดลองนี้ในรูปแบบเนื้องอกอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ได้มาโดยตรงจากตัวอย่างผู้ป่วย นอกจากนี้แม้ว่าเซลล์มะเร็งใน GABPbeta1L จะมีจำนวนลดลงอย่างรุนแรงหลังจากการปลูกถ่ายไปสู่หนู แต่การทำงานในหนูก็จำเป็นมากขึ้น นักวิจัยจำเป็นต้องออกแบบการทดลองเพื่อตรวจสอบว่ามะเร็งที่พัฒนาแล้วในหนูสามารถหยุดได้โดยการปิดกั้นหรือลบ GABPbeta1L เขากล่าว
คอสเตลโลกล่าวว่ากลุ่มของเขาและผู้ทำงานร่วมกันคนอื่น ๆ จะดำเนินการสองแนวทางในแบบคู่ขนาน: การสร้างยาโมเลกุลขนาดเล็กที่มุ่งเป้าไปที่ GABPbeta1L และการพัฒนาของการบำบัดด้วย CRISPR ที่สามารถเปลี่ยนยีนของมนุษย์ได้ วิธีการ CRISPR ทำขึ้นสำหรับเซลล์มะเร็งสมองของมนุษย์ที่ถูกย้ายเข้าไปในหนูทดลอง นักวิจัยกำลังทำงานร่วมกับ GSK ในโครงการเดิม ทั้งสองวิธีนั้นมีการทดลองสูงและจะใช้เวลาหลายปีในการพัฒนาคอสเตลโลบอกวิทยาศาสตร์สด
