A rák kiéheztetése

Az UC San Francisco tudósai az energiatároló fehér zsírsejteket kalóriaégető „bézs” zsírokká alakították át, amelyek, miután beültették őket a szervezetbe, felülmúlták a daganatokat az erőforrásokért, folytatott küzdelemben és a laboratóriumi kísérletekben öt különböző típusú rákot szorítottak vissza azzal, hogy elették előlük a táplálékot.

A CRISPR génszerkesztő technológia segítségével a közönséges fehér zsírsejteket „bézs” zsírsejtekké alakították át – olyan sejtekké, amelyek agresszíven égetik a kalóriákat, hogy hőt termeljenek. Hatékonyságuk tesztelésére a tudósok ezeket a módosított zsírsejteket daganatok közelében ültették be, hasonlóan ahhoz, ahogyan a plasztikai sebészek áthelyezik a zsírt a test egyik területéről a másikra. A mesterséges zsírsejtek gyorsan fogyasztották a tápanyagokat, megfosztva a tumorsejteket a túléléshez szükséges üzemanyagtól. Figyelemre méltó, hogy ez a megközelítés akkor is működött, amikor a zsírsejteket egerekben a tumor helyétől távolabb helyezték el. Mivel a módszer a meglévő orvosi eljárásokra épül, előkészítheti az utat a klinikai alkalmazásra való gyorsabb áttéréshez, mint ígéretes új rákterápiához.

„Már rutinszerűen eltávolítjuk a zsírsejteket zsírleszívással, és plasztikai sebészettel visszahelyezzük őket” – mondta Nadav Ahituv, PhD, az UCSF Humángenetikai Intézetének igazgatója és a Biomérnöki és Terápiás Tudományok Tanszékének professzora, a Nature Biotechnologyban megjelent tanulmány vezető szerzője. „Ezek a zsírsejtek könnyen manipulálhatók a laboratóriumban, és biztonságosan visszahelyezhetők a testbe, így vonzó platformot jelentenek a sejtterápiához, beleértve a rákot is.”

Hai P. Nguyen, aki a cikk első szerzője, a CRISPR-t használta a fehér zsírsejtekben szunnyadó, de a barna zsírsejtekben aktív gének aktiválására, abban a reményben, hogy megtalálja azokat, amelyek a fehér zsírsejteket a legéhesebb bézs zsírsejtekké alakítják. Az UCP1 nevű gén tűnt a megfelelőnek. Ezután Nguyen UCP1 bézs zsírsejteket és rákos sejteket növesztett egy „transz-kút” Petri-csészében. A rákos sejtek alul voltak, a zsírsejtek pedig fölöttük voltak külön rekeszekben, amelyek távol tartották egymástól a sejteket, de arra kényszerítették őket, hogy megosszák a tápanyagokat.

Az eredmények sokkolóak voltak. „A legelső transzkút-kísérletünkben nagyon kevés rákos sejt maradt életben. Azt hittük, elrontottunk valamit – biztosak voltunk benne, hogy hiba volt” – emlékezett vissza Ahituv. „De többször megismételtük, és ugyanazt a hatást láttuk.” A bézs zsírsejtek két különböző típusú emlőrákos sejt, valamint vastagbél-, hasnyálmirigy- és prosztatarákos sejtek felett is uralkodtak. De a kutatók még mindig nem tudták, hogy a beültetett bézs zsírsejtek valósabb környezetben is működnek-e.

Tehát a tudósok zsír organoidokhoz fordultak, amelyek egy edényben termesztett sejtek koherens csomói, hogy megnézzék, képesek-e legyőzni a tumorsejteket, amikor egerekbe ültetik őket a daganatok mellé. A megközelítés az emlőrák, valamint a hasnyálmirigy- és prosztatarákos sejtek ellen működött. A rákos sejtek éheztek, mivel a zsírsejtek felzabálták az összes rendelkezésre álló tápanyagot. A beültetett bézs zsírsejtek olyan erősek voltak, hogy elnyomták a hasnyálmirigy- és emlődaganatokat olyan egerekben, amelyek genetikailag hajlamosak voltak rák kialakulására. Még akkor is működött, amikor a bézs zsírsejteket az emlőrákos sejtektől távol ültették be.

Annak érdekében, hogy lássák, hogyan működnek az emberi szövetekben, Ahituv és Nguyen összefogtak Jennifer Rosenbluth-tal, MD, PhD-vel, az UCSF mellrák szakemberével. Rosenbluth felhalmozott egy könyvtárat az emlőrák masztektómiáiból, amelyek zsírsejteket és rákos sejteket egyaránt tartalmaztak.”Mivel a mell sok zsírt tartalmaz, ugyanattól a betegtől zsírt kaphatunk, módosíthatjuk a zsírt, és egyetlen transz-kút kísérletben növeszthetjük a beteg saját emlőrákos sejtjeivel” – mondta Ahituv.

Ezek a pácienstől vett bézs zsírsejtek felülmúlták az emlőrákos sejteket Petri-csészékben – és amikor egérmodellekbe ültették be őket. Tudva, hogy a rákok előnyben részesítik az étrendet, a kutatók csak bizonyos tápanyagok elfogyasztására tervezték a zsírt. A hasnyálmirigyrák bizonyos formái például uridinre támaszkodnak, ha a glükóz szűkös. Tehát úgy programozták a zsírt, hogy csak uridint egyen, és így könnyedén felülmúlták ezeket a hasnyálmirigyrákos sejteket. Ez arra utal, hogy a zsír bármilyen rák táplálkozási preferenciáihoz igazítható.

Ahituv szerint a zsírsejteknek számos előnye van az élő sejtterápiákban. A zsírsejtek könnyen beszerezhetők a betegektől. Jól fejlődnek a laboratóriumban, és úgy tervezhetők, hogy különböző géneket fejezzenek ki és különböző biológiai szerepeket vállaljanak. „Jól viselkednek, miután visszahelyezték őket a testbe, nem kóborolnak el arról a helyről, ahol beültetik őket, és szépen együttműködnek az immunrendszerrel.”

Ezt a rekordot a plasztikai sebészet több évtizedes fejlődése is alátámasztja. „A zsírsejtek esetében kevesebb kölcsönhatás van a környezettel, így nincs ok az aggodalomra, hogy a sejtek kiszivárognak a testbe, ahol problémákat okozhatnak” – mondta Ahituv. A zsírsejtek programozhatók jelek kibocsátására vagy bonyolultabb feladatok elvégzésére is. Az a képességük pedig, hogy legyőzzék a rákot, még akkor is, ha nem közvetlenül a daganatok mellett vannak, felbecsülhetetlen értékűnek bizonyulhat a nehezen elérhető rákok, például az agyat érintő glioblasztóma, valamint sok más betegség kezelésében. „Úgy gondoljuk, hogy ezeket a sejteket úgy is meg lehet tervezni, hogy érzékeljék a glükózt a véráramban, és inzulint szabadítsanak fel cukorbetegség esetén, vagy felszívják a vasat olyan betegségekben, ahol túlzott vas van, mint például a hemokromatózis” – mondta Ahituv.

(Forrás: scitechdaily.com)