Forskere finder en sammenhæng mellem kræft og aldring inde i vores celler

Forskere ved Hollings Cancer Center ved Medical University of South Carolina har fundet ud af, at menneskelige lungekræftceller modstår at dø ved at kontrollere dele af ældningsprocessen, i resultater offentliggjort online 10. maj i Journal of Biological Chemistry . Opdagelsen kan hjælpe os til bedre at forstå aldring og i sidste ende kunne føre til nye behandlinger for kræft.

Kræft bliver mere almindeligt, når folk bliver ældre, men videnskabsmænd søger stadig efter svar på, hvorfor dette sker. Hos Hollings Cancer Center, forskning i sammenhængen mellem aldring og kræft ledes af Besim Ogretmen, Ph.D., SmartState endowed Chair i Lipidomics og Drug Discovery. Ogretmens team fandt ud af, at kræftceller har specifikke måder at modstå at dø på, som normale celler gør. Det gør de ved at beskytte spidserne af deres kromosomer, som holder vores DNA, fra aldersrelaterede skader.

Ogretmen studerer, hvordan kræftceller er anderledes end normale celler for at forstå, hvordan kræft vokser og spreder sig i kroppen. Hans arbejde er en del af et projektbevilling på $8,9 millioner til at forske i, hvordan ændringer i lipidmetabolismen påvirker kræftbehandling. Bevillingen hjælper med at finansiere et klinisk forsøg med et kræftmedicin til at hæmme cellulær signalering, der hjælper kræft med at overleve. Lægemidlet viste sig at være nyttigt mod kræft i den forskning, der blev rapporteret i gruppens nye papir.

Når normale celler bliver ældre, spidserne af deres kromosomer, kaldet telomerer, kan begynde at bryde sammen, hvilket er et signal til cellen om at dø. Dette ser ud til at være en del af ældningsprocessen i normale celler. Imidlertid, kræftceller har udviklet en måde at forhindre deres telomerer i at falde fra hinanden, hvilket hjælper dem til at leve meget længere end normale celler. Kræftcellernes lange levetid er en del af det, der giver dem mulighed for at vokse og spredes i hele kroppen.

I deres nye avis, Ogretmens forskningsgruppe opdagede en specifik måde, hvorpå kræftceller undslipper døden som reaktion på telomerskader. Forskere har vidst, at forskellige typer kræftceller har lave niveauer af et protein kaldet p16. Ogretmens gruppe fandt ud af, at når telomerer bliver beskadiget af alder eller som reaktion på kemoterapi, p16 er en type cellulær beslutningstager, hvor det hjælper celler med at beslutte at blive ældre eller simpelthen at dø.

"Telomerer er som et biologisk ur for vores celler, " sagde Ogretmen. "I kræft, dette biologiske ur er gået i stykker."

Forskerne fandt ud af, at p16 blev vigtigst for celler, når deres telomerer begyndte at nedbrydes. Da det skete, p16 skyndte sig i gang og skubbede celler mod yderligere aldring ved at hæmme celledød.

For at bestemme den kliniske effekt af disse data, forskerne brugte en kemisk enzymhæmmer til at forårsage telomerskader i flere typer kræftceller, herunder lungekræftceller. Inhibitoren, ABC294640, virker på en måde, der forhindrer kræftceller i at beskytte deres telomerer, ved at hæmme et enzym kaldet sphingosinkinase 2. Denne hæmning viste sig at tvinge telomerer til at nedbrydes.

Som et resultat af denne enzymhæmning, telomerer blev beskadiget, resulterede i cancercelledød, når p16-niveauer var lave eller fraværende. Imidlertid, kræftceller med høje niveauer af p16 var i stand til at undslippe døden, og forblev biologisk inaktiv, hvilket var et tegn på aldring.

"Vi er glade for, at der er mindst én mekanisme, der kan hjælpe os med at forstå, hvordan aldring er forbundet med en højere risiko for kræft, sagde Ogretmen. Og så, kan vi forebygge eller bedre behandle de aldringsrelaterede kræftformer ved at kontrollere beskyttende virkninger af p16 for kræftcelledød?"

Ogretmens gruppe er begejstrede for, at inhibitoren i deres undersøgelse kan hjælpe med at bekæmpe kræft på mange niveauer. Holdet har allerede identificeret den sikreste dosis til brug hos patienter og planlægger et fase 2 klinisk forsøg med deres inhibitor til patienter med en type leverkræft kaldet hepatocellulært karcinom. Multisite forsøget vil omfatte Hollings Cancer Center, Penn State, University of Maryland, Mayo Clinic og andre.

Det er især vigtigt at udføre dette arbejde nu, givet den forudsagte prognose fra forskere ved National Cancer Institute (NCI), som forudser en 'sølvtsunami' af kræftoverlevere. NCI-undersøgelser viser, at i 2040 vil antallet af kræftoverlevere i USA stige med næsten 11 millioner:fra 15,5 millioner i 2016 til 26,1 millioner i 2040. En stor del af sammensætningen af ​​kræftoverleverbefolkningen vil skifte til ældre befolkningsgrupper. Det anslås, at i 2040 vil kun 18 procent af kræftoverlevere være mellem 50 og 64 år. og kun 8 procent vil være yngre end 50.

"Vi håber, at vi måske kan gøre begge dele:forsinke aldring og forhindre vækst af kræft, sagde Ogretmen. Det er det endelige resultat af dette.