Mesenkymale stamceller (til højre) er forbundet med metastatisk spredning, modstandsdygtighed over for konventionel kemoterapi og tilbagefald. Under overgangen til denne tilstand, proteinet CD44 overtager fra transferrin og dets TfR1 -receptor og sikrer størstedelen af jernendocytosen. Dette fører til en betydelig stigning i cellulære ionkoncentrationer. I kernen, jern fungerer som en kemisk katalysator for oxidativ demethylering og "frigiver" gener, hvis ekspression reprimeres af methylerede histonproteiner, især dem, der er involveret i metastatisk spredning. Derfor, CD44 regulerer epigenetisk plasticitet og ekspression af disse gener ved jernmediering. Kredit:Raphaël Rodriguez/Nature
CNRS -forskere ved Institut Curie har for nylig vist, at kræftceller bruger et membranprotein, der har været kendt i flere årtier til at internalisere jern. Udgivet i Naturkemi , dette arbejde viser, at det absorberede jern tillader kræftceller at erhverve metastatiske egenskaber.
Biologer kendte CD44 godt, men vidste ikke den vigtigste biologiske funktion, den opfylder. CD44 er et glycoprotein, der findes på overfladen af mange celler, i forskellige organer, der også er involveret i flere biologiske processer:immunrespons, betændelse og kræft, blandt andre. For første gang, et forskerhold har vist, at det deltog i disse fænomener ved at lade jern trænge ind i celler gennem endocytose.
Forskere ved Laboratoire Chimie et Biologie du Cancer (CNRS/INSERM/Institut Curie) og deres kolleger nåede frem til denne konklusion ved at studere CD44's aktivitet i kræftceller, og de resulterende ændringer i metabolisme og genetisk ekspression.
Deres resultater viser, at CD44 kan internalisere jern bundet til hyaluronsyre. For kræftceller, jernet opfylder derefter to roller:det forsyner mitokondrierne, så det kan producere metabolitter, der er nødvendige for, at cellen kan passere i en metastatisk tilstand og låser epigenetisk visse gener, der også er nødvendige for den metastatiske proces. I den tilstand, CD44 bliver endda den vigtigste vej for jern til at komme ind i celler.
Disse observationer forklarer, hvorfor CD44 allerede var kendt for sin forbindelse med forekomsten af metastaser og tilbagefald. Men de er også overraskende, fordi biologer indtil nu troede, at en anden mekanisme var involveret i jernendocytose, involverer transferrin og dets TfR1 -receptor. Forskergruppen håber nu at udvikle molekyler, der er i stand til at blokere cellulær jerntrafik for at eliminere celler med et stort metastatisk potentiale.