Naukowcy rozwiązują zagadkę skuteczności arszeniku w leczeniu raka
Już w XVIII w. wykorzystywano jako lekarstwa różne związki arsenu, w tym tlenek arsenu (arszenik), który przepisuje się powszechnie w terapii niektórych nowotworów. Działanie tych związków jest skuteczne, natomiast nie było wiadomo, na czym ono polega. Rozwiązanie tej zagadki znaleźli europejscy naukowcy. Zidentyfikowali oni mechanizm powodujący, że związki arsenu mogą mieć właściwości terapeutyczne w leczeniu nowotworów, w szczególności ostrej białaczki promielocytowej (APL). Badanie - częściowo finansowane przez UE - opublikowano niedawno na łamach czasopisma "Nature Cell Biology". APL, podtyp ostrej białaczki szpikowej, stanowi rzadką formę nowotworu złośliwego krwi i szpiku kostnego. Do oznak i objawów APL należy anemia, wybroczyny, gorączka, zmęczenie i utrata masy ciała. Szacuje się, że na APL choruje ok. 30 tys. mieszkańców UE. Tlenek arsenu stosuje się zazwyczaj w terapii chorych, którzy wykazują odporność na inne leki oraz pacjentów, u których wystąpił nawrót choroby. W 1992 r. odkryto, że związek ten stanowi ważny składnik chińskiej medycyny tradycyjnej. Wcześniejsze badania wykazały, w jaki sposób tlenek arsenu niszczy zasadniczy materiał genetyczny (DNA) komórki nowotworowej prowadząc do jej śmierci. Główny autor badania dotyczącego wpływu arszeniku na białaczkę (Arsenic action on leukaemia), prof. Ronald Hay z brytyjskiego Uniwersytetu w Dundee, powiedział: "Nasze odkrycie ma kluczowe znaczenie dla poznania sposobu, w jaki można wzmocnić przeciwnowotworowe właściwości tej trucizny". Wyniki badania pozwalają podnieść świadomość w zakresie możliwości wykorzystania arszeniku i związków arsenu w leczeniu nowotworów oraz w opracowaniu nowych i ulepszonych terapii. "Wiedza na temat tego, jakie konkretnie cząsteczki uczestniczą w procesie pozwoli nam stworzyć lepiej ukierunkowane i skuteczniejsze leki przeciwnowotworowe o mniejszych efektach ubocznych" - tłumaczy prof. Hay. Naukowcy obserwowali działanie leku na przykładzie komórek zwierzęcych. Po modyfikacji komórek polegającej na usunięciu niektórych białek stwierdzili, że zmieniło się jego działanie. Powstawanie APL cechuje fuzja białka PML (białko białaczki promielocytowej) i receptora kwasu retinowego alfa (RAR alfa), w wyniku której komórki nabierają cech nowotworowych. Naukowcy odkryli, że arszenik sprzyja przyłączaniu się cząsteczek zwanych SUMO do białek fuzyjnych mających udział w powstaniu białaczki. Za cząsteczkami SUMO "podąża" enzym RNF4, który rozbija nowotworowe białko fuzyjne PML-RAR alfa. Po usunięciu enzymu RNF4 okazało się jednak, że samo wprowadzenie arszeniku nie powoduje rozbicia białka fuzyjnego PML. Przeciwnie - w jądrze komórki tworzyło się więcej fuzyjnego PML-RAR. Po przywróceniu RNF4 do komórek poddanych oddziaływaniu arszeniku okazało się, że białko fuzyjne znów jest rozbijane. Na podstawie poczynionych obserwacji naukowcy doszli do wniosku, że białko RNF4 jest elementem koniecznym dla rozbicia białka fuzyjnego wywołanego arszenikiem. "Ustalenie, które cząsteczki uczestniczą w tym procesie stanowi ważny krok w stronę zrozumienia złożonego paradoksu - jak substancja chemiczna wywołująca raka może go także leczyć?" - komentuje dr Lesley Walker, dyrektor ds. informacji onkologicznej (Director of Cancer Information) we współfinansującym badanie Cancer Research UK. "To wspaniałe odkrycie naukowe, które, mamy nadzieję, przyczyni się do stworzenia leków, które będą pokonywać chorobę biorąc na cel konkretne białka nowotworowe". Badanie otrzymało wsparcie ze środków unijnej sieci doskonałości RUBICON (Role of Ubiquitin and Ubiquitin-like Modifiers in Cellular Regulation), która finansowana jest w ramach obszaru tematycznego szóstego programu ramowego (6PR) "Nauki o życiu, genomika i biotechnologia dla zdrowia".