นักวิจัยค้นพบหนทางใหม่สู่การตายของเซลล์มะเร็งด้วยเคมีบำบัด

เคมีบำบัดทำลายเซลล์มะเร็ง แต่ดูเหมือนว่าเซลล์เหล่านี้จะตายด้วยวิธีที่แตกต่างไปจากที่เคยเข้าใจกันมาก่อน นักวิจัยจากสถาบันมะเร็งแห่งเนเธอร์แลนด์ ซึ่งนำโดย Tijn Brummelkamp ได้ค้นพบวิธีใหม่ที่ทำให้เซลล์มะเร็งตายได้ นั่นคือ ผ่านทางยีน Schlafen11

“นี่เป็นการค้นพบที่คาดไม่ถึงมาก ผู้ป่วยมะเร็งได้รับการรักษาด้วยเคมีบำบัดมานานเกือบศตวรรษแล้ว แต่ยังไม่เคยพบเส้นทางสู่การตายของเซลล์นี้มาก่อน จำเป็นต้องศึกษาเพิ่มเติมว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นที่ใดและเมื่อใดในผู้ป่วย การค้นพบนี้อาจส่งผลต่อการรักษาผู้ป่วยมะเร็งในที่สุด” พวกเขาเผยแพร่ผลการค้นพบในวารสาร Science

การรักษามะเร็งหลายวิธีทำลาย DNA ของเซลล์ หลังจากได้รับความเสียหายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้มากเกินไป เซลล์อาจเริ่มการตายของตัวเองได้ ชีววิทยาในโรงเรียนสอนเราว่าโปรตีนที่เรียกว่า p53 ทำหน้าที่ควบคุมกระบวนการนี้ p53 ทำหน้าที่ซ่อมแซม DNA ที่เสียหาย แต่จะเริ่มการฆ่าตัวตายของเซลล์เมื่อความเสียหายรุนแรงเกินไป ซึ่งจะป้องกันไม่ให้เซลล์แบ่งตัวอย่างควบคุมไม่ได้และกลายเป็นมะเร็ง

เซอร์ไพรส์: คำถามที่ยังไม่มีคำตอบ

ฟังดูเหมือนระบบที่ไร้ข้อผิดพลาด แต่ความจริงแล้วมีความซับซ้อนมากกว่านั้น "ในเนื้องอกมากกว่าครึ่งหนึ่ง p53 ไม่สามารถทำงานได้อีกต่อไป" Brummelkamp กล่าว "ตัวการหลักคือ p53 ไม่ได้มีบทบาทใดๆ แล้วทำไมเซลล์มะเร็งที่ไม่มี p53 จึงยังคงตายอยู่เมื่อคุณทำลาย DNA ของพวกมันด้วยเคมีบำบัดหรือการฉายรังสี ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าแปลกใจสำหรับฉัน นั่นเป็นคำถามที่ไม่มีคำตอบ"

กลุ่มวิจัยของเขาได้ค้นพบร่วมกับกลุ่มของ Revuena Agami ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงานของเขา เกี่ยวกับวิธีการที่เซลล์ตายหลังจากเกิดความเสียหายต่อ DNA ซึ่งยังไม่เคยมีใครรู้มาก่อน ในห้องแล็บ พวกเขาได้ฉีดเคมีบำบัดเข้าไปในเซลล์ที่พวกเขาได้ดัดแปลง DNA อย่างระมัดระวัง Brummelkamp กล่าวว่า "เรากำลังมองหาการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่จะทำให้เซลล์สามารถอยู่รอดจากเคมีบำบัดได้ กลุ่มของเรามีประสบการณ์มากมายในการทำลายยีนอย่างเลือกสรร ซึ่งเราสามารถใช้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่ที่นี่"

ผู้เล่นหลักรายใหม่ในการตายของเซลล์ โดยการปิดยีน ทีมวิจัยได้ค้นพบเส้นทางใหม่สู่การตายของเซลล์ ซึ่งนำโดยยีน Schlafen11 (SLFN11) หัวหน้าผู้วิจัย Nicolas Boon กล่าวว่า "เมื่อ DNA ได้รับความเสียหาย SLFN11 จะปิดโรงงานผลิตโปรตีนของเซลล์ ซึ่งก็คือไรโบโซม ส่งผลให้เซลล์เหล่านี้ต้องทำงานหนักและตายไป เส้นทางใหม่ที่เราค้นพบนี้สามารถข้าม p53 ไปได้ทั้งหมด"

ยีน SLFN11 ไม่ใช่เรื่องใหม่สำหรับการวิจัยโรคมะเร็ง โดยยีนนี้มักไม่ทำงานในเนื้องอกของผู้ป่วยที่ไม่ตอบสนองต่อเคมีบำบัด Brummelkamp กล่าว "ตอนนี้เราสามารถอธิบายความเชื่อมโยงนี้ได้แล้ว เมื่อเซลล์ขาด SLFN11 เซลล์จะไม่ตายในลักษณะนี้เพื่อตอบสนองต่อความเสียหายของ DNA เซลล์จะอยู่รอดและมะเร็งจะดำเนินต่อไป"

ผลกระทบต่อการรักษาโรคมะเร็ง

“การค้นพบนี้เปิดโอกาสให้เกิดคำถามในการวิจัยใหม่ๆ มากมาย ซึ่งถือเป็นเรื่องปกติในการวิจัยขั้นพื้นฐาน” Brummelkamp กล่าว

“เราได้แสดงให้เห็นถึงการค้นพบของเราในเซลล์มะเร็งที่เพาะเลี้ยงในห้องแล็ป แต่ยังคงมีคำถามสำคัญอีกหลายข้อที่ยังคงค้างอยู่ เช่น เส้นทางนี้เกิดขึ้นที่ใดและเมื่อใดในผู้ป่วย ส่งผลต่อภูมิคุ้มกันบำบัดหรือเคมีบำบัดอย่างไร ส่งผลต่อผลข้างเคียงของการรักษามะเร็งหรือไม่ หากการตายของเซลล์ในรูปแบบนี้มีความสำคัญในผู้ป่วยด้วย การค้นพบนี้จะมีผลกระทบต่อการรักษามะเร็ง ซึ่งเป็นคำถามสำคัญที่ต้องศึกษาเพิ่มเติม”

การปิดยีนทีละยีน มนุษย์มียีนหลายพันยีน ซึ่งหลายยีนมีหน้าที่ที่เราไม่ทราบแน่ชัด นักวิจัย Brummelkamp ได้พัฒนาวิธีการใช้เซลล์ฮาพลอยด์เพื่อระบุบทบาทของยีน เซลล์เหล่านี้มียีนแต่ละชุดเพียงชุดเดียว ไม่เหมือนกับเซลล์ปกติในร่างกายของเราซึ่งมีสองชุด การจัดการสองชุดอาจเป็นเรื่องยากในการทดลองทางพันธุกรรม เนื่องจากการเปลี่ยนแปลง (การกลายพันธุ์) มักเกิดขึ้นในยีนเพียงชุดเดียวเท่านั้น ทำให้ยากต่อการสังเกตผลกระทบของการกลายพันธุ์เหล่านี้

Brummelkamp ร่วมกับนักวิจัยคนอื่นๆ ใช้เวลาหลายปีในการค้นพบกระบวนการที่สำคัญต่อโรคโดยใช้เทคนิคที่มีความหลากหลายนี้ ตัวอย่างเช่น กลุ่มของเขาเพิ่งค้นพบว่าเซลล์สามารถผลิตไขมันได้ด้วยวิธีที่แตกต่างไปจากที่เคยรู้จักมาก่อน

พวกเขาได้ค้นพบว่าไวรัสบางชนิด รวมถึงไวรัสอีโบลา ที่อันตรายถึงชีวิต สามารถเข้าสู่เซลล์ของมนุษย์ได้อย่างไร พวกเขาได้เจาะลึกถึงความต้านทานของเซลล์มะเร็งต่อการบำบัดบางประเภท และระบุโปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นเบรกของระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งส่งผลต่อการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันต่อมะเร็ง

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทีมของเขาได้ค้นพบเอนไซม์ 2 ชนิดที่ยังไม่มีใครรู้จักมานานกว่าสี่ทศวรรษ และพบว่ามีความสำคัญต่อการทำงานของกล้ามเนื้อและการพัฒนาสมอง