Huntingtons "supermördare" -molekyl kan döda cancer
Forskare som undersöker anledningen till att cancer är mycket mindre vanligt hos individer med Huntingtons sjukdom har avslöjat att genen som är ansvarig för det dödliga hjärntillståndet producerar en molekyl som är dödlig för cancerceller.
I en nyligen publicerad artikel publicerad i tidskriften EMBO-rapporter, forskare från Northwestern University i Chicago, IL, noterar exakt hur de testade molekylen i humana och muscancerceller, liksom hos möss med äggstockscancer.
”Denna molekyl,” förklarar seniorstudieförfattaren Marcus E. Peter, som är professor i cancermetabolism, “är ett supermördare mot alla tumörceller. Vi har aldrig sett något så kraftfullt. ”
Han och hans kollegor hoppas att upptäckten kommer att leda till en kortvarig behandling som kan rikta och förstöra cancerceller utan att utlösa den progressiva hjärnskador som inträffar vid sidan av Huntingtons sjukdom.
Huntingtons sjukdom är en dödlig och ärftlig sjukdom som förstör nervceller i hjärnan, vilket orsakar en progressiv nedgång i mental och fysisk förmåga. Symtom uppträder vanligtvis mellan 30 och 50 år och utvecklas under en period som varar 10–25 år.
Det finns för närvarande 30 000 människor i USA som lever med Huntingtons sjukdom, liksom ytterligare 200 000 som riskerar att ärva den.
Felaktig gen har för många upprepade mönster
Det finns för närvarande inget botemedel mot Huntingtons sjukdom, som uppstår på grund av ett fel i huntingtingenen. Genen överförs från förälder till barn. Barn med en förälder som har sjukdomen har 50 procents chans att bära genen.
Den felaktiga huntingtingenen innehåller mer än ett normalt antal upprepningar av en viss sekvens av nukleotider i dess DNA-kod. Nukleotider är "alfabetet" för DNA och RNA och det finns fem av dem: A, G, C, T och U.
I Huntingtons sjukdom innehåller huntingtingenen för många upprepade sekvenser av CAG. Ju mer upprepade sekvenser av CAG i genen, desto tidigare utvecklas sjukdomen.
De upprepade sekvenserna ger upphov till molekyler som kallas små störande RNA som attackerar gener som är viktiga för cellöverlevnad, och de utlöser en typ av celldöd som hjärnceller är mottagliga för.
Det verkar dock som att cancerceller är mycket mer utsatta för denna typ av celldöd, vilket öppnar upp möjligheten att använda processen för att eliminera cancerceller på ett sätt som inte skadar friska celler.
"Vi tror att en kortvarig behandling av cancerbehandling i några veckor kan vara möjlig, där vi kan behandla en patient för att döda cancercellerna utan att orsaka de neurologiska problem som Huntingtons patienter lider av."
Prof. Marcus E. Peter
Celldödsmekanismen som aktiveras av små störande RNA identifierades först i tidigare forskning av professor Peter och den första studieförfattaren Dr. Andrea E Murmann, som är forskarassistent i medicin.
Huntingtons producerar ”mördarmolekyl”
Förklarar anledningen till den nya studien säger Dr Murmann att forskarna undrade om det kan finnas situationer där celldödsmekanismen är "överaktiv hos vissa människor och där den kan orsaka vävnadsförlust."
"Dessa patienter", tillägger hon, "skulle inte bara ha en sjukdom med en RNA-komponent utan de måste också ha mindre cancer."
I en sökning efter sjukdomar med denna kombination av funktioner - hög vävnadsförlust, lägre incidens av cancer och involverande RNA - stod Huntingtons mest ut.
Närmare undersökning av den felaktiga huntingtingenen avslöjade ett liknande mönster av upprepade sekvenser av DNA-kod som det som hittades i celldödsmekanismen som identifierades i den tidigare studien: båda var höga i C- och G-nukleotider.
”Toxicitet,” konstaterar Dr. Murmann, ”går tillsammans med C- och G-rikedom. Dessa likheter utlöste vår nyfikenhet. ”
Teamet testade effekterna av de små störande RNA som produceras av de upprepade sekvenserna i humana och muscancerceller odlade från laboratoriecellinjer.
De testade dem i hjärn-, bröst-, kolon-, lever-, lung-, äggstocksceller och hudcancerceller. ”Mördarmolekylerna” dödade alla cancerceller från både mänskliga och muscellinjer.
De testade också molekylernas effekter på levande möss med humant äggstockscancer. Molekylerna levererades i nanopartiklar som släppte sin last när de nådde tumörerna.
Resultaten visade att molekylerna bromsade tumörtillväxten "utan tecken på toxicitet för mössen" och utan bevis för att tumörerna utvecklade resistens mot behandlingen.
Teamet arbetar nu med att förbättra metoden så att nanopartiklarna kan nå tumörerna mer effektivt. Forskarna vill också hitta ett sätt att hålla dem stabila under lagring.
