Rosszindulatú sejtekben a kettő több a harminchatnál
Jobb megoldást keresve az ép sejteket is károsító kemo- és radioterápiánál, a daganatok elpusztításának több útját is kipróbálta már a tudomány, például a tápláló erek képződésének gátlását. A burjánzó sejtek alól most energiatermelésük befolyásolásával próbálják kihúzni a talajt.
A kutatások gyökere az 1930-as évekre nyúlik vissza, akkor figyelték meg először, hogy a ráksejtek a cukor (glükóz) rossz hatásfokú elégetésével fejlesztenek energiát. Az ép sejtekben a glükóz-anyagcsereút két lépésből áll. Az első (a glikolízis) során a glükóz piroszőlősavvá bomlik, míg a második lépésben ez az anyag tovább oxidálódik a sejt energiatermelő szervecskéiben, a mitokondriumokban. Egyetlen glükózmolekulából 36 egységnyi energia (ATP-molekula) keletkezik. Az ép sejtek ettől csak oxigénhiány esetén térnek el: oxigén nélkül csak az első lépés megy végbe, a második lépéshez szükséges mitokondriumok működése leáll, és végül csak 2 egységnyi energia keletkezik. Lewis Cantley, a Harvard Egyetem rendszerbiológusa 2008-as közleménye óta tudjuk, hogy a rákos sejteknek alaphelyzetben is ez az energiatermelő módszere. De miért jó ez nekik? Miért jobb a 2 a 36-nál?
Bár a módszer az energiaképzés szempontjából nem hatékony, a folyamat során a sejtek létrejöttéhez szükséges építőkövek születnek, beleértve a fehérjék képződéséhez szükséges aminosavakat, a sejtmembránokhoz nélkülözhetetlen zsírokat és a genetikai állomány felépítéséhez fontos nukleotidokat. Mivel a ráksejtek nagyon gyorsan reprodukálódnak, Cantley szerint a glikolízis egyenesen segíti a rák növekedését.
Tavaly Michelakis kimutatta, hogy a mitokondrium „újraéleszthető” laboratóriumi körülmények között tenyésztett emberi rákos sejtekben és patkányokban egy DCA-nak (diklór-acetátnak) nevezett szer segítségével. Ez az anyag már többször is felbukkant a rákterápiában, és Michelakis eredménye megerősítheti egyelőre ingatag pozícióját, hiszen arra utal, hogy a mitokondriumok nem károsodnak rák esetén, csupán működésük áll le, és ha a sejteket sikerül visszaállítani a mitokondriumok használatára, a rák legyőzhetővé válhat.
Michelakis most a hagyományos terápia mellett DCA-t is adott öt olyan betegnek, akiknél az agydaganat egy agresszív formáját (gliobastoma multiforme) diagnosztizálták. Egyikük meghalt, de három beteg esetében leállt a daganat növekedése, egyiküknél pedig el is tűnt. Mind a négyen életben voltak 18 hónap elteltével, ami háromszorosa a hagyományos terápia (sugárkezelés és kemoterápia) alkalmazása mellett tapasztalt átlagos túlélési időnek. Csak minimális mellékhatást észleltek. Michelakis ennek ellenére óv a túlzott optimizmustól és hangsúlyozza, hogy nem tudjuk, mi lett volna az eredmény DCA nélkül. Szélesebb körű vizsgálatokra van szükség.
A vizsgálat további sikere, hogy a daganatból vett szövetminta alapján tisztázni tudták a DCA hatásmechanizmusát. Egyértelművé vált, hogy a ráksejtek olyan enzimet termelnek, amely leállítja a mitokondriumok működését. A DCA képes hatástalanítani ezt az enzimet. Amint ez megtörtént, a mitokondriumok akcióba lendültek és megkezdték az energiatermelést. Ezzel kedvező változások sorozata indult be. Az újraaktivált mitokondriumok elkezdtek hidrogén-peroxidot kibocsátani, ami blokkolta a tumort tápláló vérerek képződését, továbbá felfüggesztette azt a gátlást, ami megakadályozta, hogy a sejtek természetes pusztulása bekövetkezzen. „A mitokondriumok újraindításának szépsége abban rejlik, hogy ezzel a lépéssel csapást mérhetünk a rák irányító központjára, ahonnan aztán a rák számára kedvezőtlen utasítások érkeznek a daganat többi részéhez” – véli Michelakis.
