Otrov ili lijek? Arsenic može pomoći u liječenju raka, otkriva studija
Arsen je poznat po svojim štetnim svojstvima. Međutim, neki spojevi arsena - u pažljivo izmjerenim dozama - mogu se koristiti u medicinskim tretmanima. Jedan takav spoj mogao bi čak pomoći u liječenju raka, kažu istraživači.
Arsen se često navodi kao karcinogen, što je tvar čija prisutnost u čovjekovom okruženju može dovesti do razvoja karcinoma.
Međutim, neki spojevi na bazi arsena korišteni su tijekom povijesti za liječenje različitih medicinskih stanja.
Jedan takav spoj - nazvan arsenov trioksid (ATO) - koristi se i danas, a zapravo je 2001. godine dobio odobrenje Uprave za hranu i lijekove (FDA) pod marketinškim nazivom Trisenox.
Sada istraživači iz Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) u Bostonu, MA, istražuju potencijal ATO-a u liječenju raka.
Točnije, Dr. Kun Ping Lu, Xiao Zhen Zhou i kolege pogledali su kako se ATO u kombinaciji s drugim postojećim lijekom - potpuno trans retinoičnom kiselinom (ATRA) - može koristiti za stvarno liječenje promielocitne leukemije, koja je vrsta raka krvi.
Mehanizmi pomoću kojih ATO u kombinaciji s ATRA mogu pomoći u izlječenju ove vrste leukemije nisu jasni, ali ova studija rasvjetljava kako ove tvari djeluju na staničnoj razini, sugerirajući da bi njihova interakcija mogla biti korisna u liječenju drugih vrsta karcinoma, kao što je npr. dobro.
Njihova otkrića pojavljuju se u časopisu Prirodne komunikacije.
Blokiranje i uništavanje ključnog enzima
Znanstvenici su radili s modelima leukemije, raka dojke i jetre i uspjeli su otkriti da je kombinacija ATO-ATRA uništila enzim poznat kao Pin1.
Pin1 igra ključnu ulogu u regulaciji signalnih mreža kod raka; aktivira preko 40 proteina koji hrane tumore raka, a istovremeno blokira preko 20 proteina koji bi normalno suzbijali rast tumora.
Ovaj je enzim preaktivan u većini vrsta karcinoma koji se nalaze u ljudi - posebno u matičnim stanicama raka, koje potiču rast tumora i često mogu biti ključne za otpornost karcinoma na tradicionalne tretmane.
U ovoj su studiji znanstvenici primijetili da se ATO veže na Pin1, blokirajući njegovo djelovanje i na kraju dovodeći do pogoršanja enzima. Istodobno, ATRA - koji se također veže na Pin1 i razgrađuje ga - olakšava i povećava unos ATO-a u stanice.
To dovodi do povećane ekspresije proteina specifičnog za stanične membrane, što pojačava apsorpciju ATO u stanicama.
Kada su radili s miševima projektiranim da ne eksprimiraju Pin1, istraživači su također vidjeli da su glodavci zapravo vrlo otporni na rak.
Ove životinje nisu trpjele nikakve štetne učinke kao rezultat blokirane ekspresije enzima oko polovice svog životnog vijeka, što sugerira da ciljanje Pin1 na početnoj liniji može biti siguran pristup.
„Naše otkriće snažno sugerira uzbudljivu novu mogućnost dodavanja [ATO] postojećim terapijama u liječenju trostruko negativnog karcinoma dojke i mnogih drugih vrsta karcinoma, posebno kada se utvrdi da je rak pacijenta Pin1 pozitivan. To bi moglo značajno poboljšati ishode liječenja raka. "
Dr. Xiao Zhen Zhou
Budući rad na rješavanju nedostataka
Dr. Zhou, Lu i kolege ističu da njihova nova otkrića mogu dovesti do učinkovitih strategija za ciljanje Pin1, za koje do sada nisu razvijeni nikakvi inhibitori.
"Drago mi je vidjeti da se ova kombinacija [ATRA] i [ATO] za koju je moj [laboratorij] otkrio da je ljekovita u liječenju akutne promelocitne leukemije pretočila u moguće pristupe u liječenju drugih karcinoma", objašnjava dr. Pier Paolo Pandolfi, BIDMC-a, koji je prvi otkrio da je kombinirani ATO-ATRA tretman mogao izliječiti tu vrstu raka krvi.
"Doista", dodaje, "zanimljivo je nagađati da se ova kombinacija može pokazati ljekovitom i za druge vrste tumora koje tek treba otkriti."
Ipak, tim primjećuje jedan nedostatak kombiniranog tretmana ATO-ATRA - naime, ATRA ima vrlo kratak poluživot u ljudi.
"Mi i drugi potvrdili smo sposobnost [ATRA] da inhibira funkciju Pin1 kod raka dojke, karcinoma jetre i akutne mijeloične leukemije, kao i kod lupusa i astme", napominje dr. Lu.
Na to, dodaje upozorenje, "[H] međutim, klinička primjena [ATRA], posebno u čvrstim tumorima, bila je ozbiljno ograničena zbog vrlo kratkog poluživota od 45 minuta kod ljudi."
Autori se ipak nadaju da će rezultati studije pružiti dovoljnu motivaciju budućim studijama da se usredotoče na razvoj dugovječnije, otpornije ATRA-e.
“Naši rezultati potiču razvoj duljeg poluživota [ATRA] u kombinaciji s [ATO] ili drugim moćnijim Pin1 inhibitorima jer mogu ponuditi obećavajući novi pristup borbi protiv širokog spektra karcinoma bez opće toksičnosti, što je dokazano u izlječenju [ akutna promelocitna leukemija] ”, kaže dr. Lu.
