Kanser Kök Hücrelerinin “Enerji Bağımlılığı” Tespit Edildi: Bilim İnsanları Bu Zayıflıktan İstifade Edebilir

Kolorado Üniversitesi Anschutz Kanser Merkezi’nde çalışan araştırmacılar, yüksek riskli myelodysplastik sendromların (MDS) sorumlusu olan kök hücrelerde daha önce bilinmeyen bir metabolik zayıflık buldu. Bu bulgu, bilim insanlarına bu agresif kanserin yayılmasını sağlayan hücreleri çok daha hassas biçimde hedef alabilecek tedaviler geliştirme konusunda yol açabilir.

Araştırmacıların Blood Cancer Discovery dergisinde yayımladığı çalışma, yüksek riskli MDS kök hücrelerinin, hücrelerin enerji üretmesinde kritik rol oynayan nikotinamide adenine dinucleotide (NAD) adlı moleküle olağandışı derecede bağımlı olduğunu ortaya koydu. NAD seviyesini koruyan yolu bozan araştırmacılar, hastalığı yönlendiren kök hücreleri seçici biçimde zayıflatmayı başardı. Sağlıkbir kan üreten kök hücrelerinin ise bu duruma uyum sağlama konusunda çok daha başarılı olduğu görüldü.

Hastalık Yönlendirici Hücrelerdeki Enerji Bağımlılığı

“Bulduğumuz şey, bu hücrelerin enerjiyi normal kök krelerden farklı bir şekilde kullanması,” dedi çalışmanın eş baş yazarlarından ve Kolorado Üniversitesi Anschutz’un Hematoloji Bölümü’nde doçent olan Eric M. Pietras. “Hastalığı yönlendiren bu hücreler, bizim hedef alabileceğimiz bir zayıflık yaratan belirli proteinlere ve süreçlere dayanıyordu.” Araştırmacılar, kanser kök krelerinin sağlıklı karşılıklarından ayıran biyolojik farkları ortaya koymak için çalıştı.

Araştırma ekibinin deneyleri, MDS kök hücrelerinin NAD’i koruyan ve hücrelerin bu molekül tedarikini sürdürmesine yardımcı olan geri dönüşüm süreci olan “NAD salvage” yoluna güçlü biçimde bağımlı olduğunu gösterdi. Bu yoldaki enzimlerden biri olan nikotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT), olası bir tedavi hedefi olarak dikkat çekti.

Bu hücreler bu kaynak için çok daha büyük bir ihtiyaç geliştirdi. Normal hücrelerden çok daha yüksek oranda NAD kullanıyor gibi görünüyor, bu da yeni tür ilaçlarla istifade edebileceğimiz bir zayıflık yaratıyor.

Eric M. Pietras, PhD — Çalışmanın Eş Baş Yazarı

Miyelodysplastik Sendromları Anlamak

Miyelodysplastik sendromlar (MDS), kemik iliğinin sağlıklı kan hücreleri üretme yeteneğini bozan kanser türleridir. Hastalığı olan kişiler ciddi anemi yaşayabilir, sık enfeksiyonlara uğrayabilir ve tekrarlanan kan transfüzyonlarına ihtiyaç duyabilir. Yüksek riskli MDS ayrıca tedavi edilmesi zor kalan agresif bir lösemi formu olan akut miyeloid leukemia (AML)’ye ilerleyebilir.

MDS çoğunlukla yaşlı yetişkinlerde görülür. Yılda yaklaşık 10.000 ile 20.000 kişi arasında insan Amerika Birleşik Devletleri’nde bu hastalıktan dolayı tanı alır.

Bilim İnsanlarının Hedef Alabileceği “Enerji Bağımlılığı”

Kök kreler hem normal kan üretimi hem de kanser kök creleri açısından merkezidir. Yüksek riskli MDS’de, genetik olarak mutasyona uğramış kök hücreler; oksijen taşıma, pıhtılaşma ve enfeksiyonla mücadele için gerekli sağlıklı kan crelerini üretme yeteneğini kaybeder. Bunun yerine bu temel görevleri yapamayan anormal kan kreleri oluştururlar.

Araştırmacılar, kanser kök hücreleriyle sağlıklı karşılıkları arasında biyolojik farkları ortaya koymaya yönelik çalışmalara başladı. Deneylerinde NAMPT enzimini blokladıklarında NAD seviyesi düştü ve kanser kreleri bir enerji krizine girdi. Bu, hastalığı yönlendiren hücreleri seçici biçimde zayıflatırken normal kan üreten kök crelerinin buna uyum sağlama konusunda daha başarılı olduğu görüldü.

Araştırmacılar bu olağandışı bağımlılığı bir “enerji bağımlılığı” olarak tanımlıyor. Sağlıkbir kan üreten kök kreleri koşullar değiştiğinde enerji üretme ve yönetmenin diğer yollarına kayabilirken, MDS kök crelerinin çok daha az esnekliğe sahip olduğu görülüyor.

Yeni MDS Tedavilerine Doğru

Hastalardan elde edilen MDS kreleriyle hayvan modellerinde yapılan deneyler, NAD metabolizmasına müdahalenin hastalık yönlendiren kök crelerinin sayısını azalttığını gösterdi. Araştırmacılar şimdi MDS ve ilgili kanserleri olan kişilerle yürütülecek klinik çalışmalarda NAMPT’yi hedef alan ilaçları araştırmayı planlıyor.

Hedefimiz, kanser kreleriyle normal kreler arasındaki farkları bularak bu karmaşık hastalıkları daha tedavi edilebilir hale getirecek yaklaşımları ortaya koymaktır. Bu farkları anlayabilirsek, hastalar için çok daha hassas ve etkili tedaviler geliştirmeye başlayabiliriz.

Eric M. Pietras, PhD — Çalışmanın Eş Baş Yazarı

Araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri (National Institutes of Health), Edward P. Evans Foundation ve Blood Cancer United gibi kan kanseri araştırmalarını ilerletmeye odaklanan diğer ortakların desteğini aldı. Çalışmanın eş baş yazarları arasında Dr. Pietras ile birlikte Dr. Craig T. Jordan da bulunurken, laboratuvar araştırması Sweta B. Patel’in liderliğinde yürütüldü ve Angelo D’Alessadro ile Julie Reisz Haines gibi Kolorado Üniversitesi Anschutz’un diğer araştırmacılarıyla çok sayıda kurumdan ek işbirlikçilerin katılımıyla gerçekleştirildi.