„Zrcadlová“ aminokyselina selektivně narušuje růst určitých nádorů

Výzkumníci z UNIGE a Marburg ukazují, že D-cystein, „zrcadlová“ forma cysteinu, selektivně cílí na určité rakovinné buňky.

Většina protirakovinné léčby také poškozuje zdravé buňky, což někdy způsobuje závažné vedlejší účinky. Aby se omezily tyto nepříznivé účinky, vědci se snaží vyvinout terapie, které mohou být pouze cílené rakovina buňky.

Mezinárodní tým vedený univerzitami v Ženevě (UNIGE) a Marburgu zjistil, že „zrcadlová“ forma cysteinu, aminokyseliny obsahující síru, silně zpomaluje růst určitých nádorů a zároveň šetří zdravé buňky. Tato aminokyselina, která je dovážena přednostně do určitých rakovinných buněk, blokuje životně důležité procesy, jako je dýchání a syntéza DNA.

U myší tento mechanismus výrazně zpomaluje růst agresivních nádorů prsu a dláždí cestu pro jednoduchou, cílenou a inovativní terapii. Tyto nálezy jsou zveřejněno v Metabolismus přírody.

Aminokyseliny jsou malé základní molekuly používané k výrobě proteinů, podobně jako korálky navlečené do náhrdelníku. Je jich 20, které tvoří bílkoviny všech živých organismů. Existují ve dvou formách: L (levotočivá) a D (pravotočivá). Tyto dvě formy jsou nepřekrývající se zrcadlové obrazy, jako naše levá a pravá ruka. Mají stejné chemické složení, ale mají odlišnou prostorovou geometrii. Naše těla používají téměř výhradně L-formy, zejména k výrobě bílkovin. Na druhou stranu D-formy se používají velmi zřídka.

Tým vedený Jean-Claude Martinou, čestným profesorem na katedře molekulární a buněčné biologie na Přírodovědecké fakultě UNIGE, zkoumal roli různých aminokyseliny při růstu rakovinných buněk. Zjistili, že D-forma aminokyseliny cysteinu (D-Cys), která obsahuje atom síry, významně snižuje proliferaci určitých rakovinných buněk v laboratoři, přičemž nemá žádný vliv na zdravé buňky.

„Tento rozdíl mezi rakovinnými buňkami a zdravými buňkami lze snadno vysvětlit: D-Cys je do buněk importován prostřednictvím specifického transportéru, který je přítomen pouze na povrchu určitých rakovinných buněk,“ vysvětluje Joséphine Zangari, Ph.D. student v laboratoři profesora Martinou a první autor studie. „Ve skutečnosti jsme pozorovali, že pokud vyjádříme tento transportér na povrchu zdravé buňkytyto buňky přestanou proliferovat v přítomnosti D-Cys.“

Díky spolupráci s týmem profesora Rolanda Lilla z univerzity v Marburgu vědci odhalili, jak D-Cys projevuje svou toxicitu. „Blokuje základní enzym zvaný NFS1, který se nachází v mitochondriích – buněčných ‚elektrárnách‘.

„Tento enzym hraje klíčovou roli při výrobě shluků železa a síry, malých struktur, které jsou nepostradatelné pro mnoho procesů, jako je např. buněčné dýcháníProdukce DNA a RNA a zachování genetické integrity,“ vysvětluje Roland Lill. Inhibicí NFS1 proto D-Cys vypíná kaskádu životně důležitých procesů v rakovinných buňkách: dýchání se snižuje, DNA je poškozena a buněčný cyklus se zastaví.

Zpomalený růst nádoru u myší

Aby vědci vyhodnotili terapeutický potenciál tohoto přístupu, podali D-Cys myším s vysoce agresivním, těžko léčitelným karcinomem mléčné žlázy. Výsledky byly povzbudivé: růst nádoru se výrazně zpomalil, bez větších vedlejších účinků u zvířat. „Toto je velmi pozitivní signál – nyní víme, že je možné využít tuto specifičnost k určitému cílení.“ rakovinné buňky„Potřebujeme však zjistit, zda by D-Cys mohl být podáván v účinných dávkách lidem, aniž by došlo k poškození.“

Pokud se prokáže, že tomu tak je, D-cystein by mohl nabídnout jednoduchou, inovativní a selektivní terapii rakoviny, která nadměrně exprimuje příslušný přenašeč. Mohlo by také hrát roli v prevenci metastáz, což je kritický krok v progresi onemocnění.