Huntingtons "Super-Attentäter" -Molekül könnte Krebs töten
Wissenschaftler, die nach dem Grund suchen, warum Krebs bei Menschen mit Huntington-Krankheit weitaus seltener vorkommt, haben herausgefunden, dass das Gen, das für den tödlichen Hirnzustand verantwortlich ist, ein Molekül produziert, das für Krebszellen tödlich ist.
In einem kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel EMBO-BerichteWissenschaftler der Northwestern University in Chicago, IL, stellen genau fest, wie sie das Molekül in Krebszellen von Menschen und Mäusen sowie in Mäusen mit Eierstockkrebs getestet haben.
"Dieses Molekül", erklärt der leitende Studienautor Marcus E. Peter, Professor für Krebsstoffwechsel, "ist ein Super-Attentäter gegen alle Tumorzellen." Wir haben noch nie etwas so Mächtiges gesehen. "
Er und seine Kollegen hoffen, dass die Entdeckung zu einer kurzlebigen Behandlung führen wird, die Krebszellen angreifen und zerstören kann, ohne den fortschreitenden Hirnschaden auszulösen, der neben der Huntington-Krankheit auftritt.
Die Huntington-Krankheit ist eine tödliche und vererbte Störung, die Nervenzellen im Gehirn zerstört und zu einem fortschreitenden Rückgang der geistigen und körperlichen Fähigkeiten führt. Die Symptome treten normalerweise zwischen dem 30. und 50. Lebensjahr auf und entwickeln sich über einen Zeitraum von 10 bis 25 Jahren.
Derzeit leben in den USA 30.000 Menschen mit der Huntington-Krankheit sowie weitere 200.000, bei denen das Risiko besteht, sie zu erben.
Das fehlerhafte Gen weist zu viele wiederholte Muster auf
Derzeit gibt es keine Heilung für die Huntington-Krankheit, die auf einen Fehler im Huntingtin-Gen zurückzuführen ist. Das Gen wird vom Elternteil an das Kind weitergegeben. Kinder mit einem Elternteil, der an der Krankheit leidet, haben eine 50-prozentige Chance, das Gen zu tragen.
Das fehlerhafte Huntingtin-Gen enthält mehr als eine normale Anzahl von Wiederholungen einer bestimmten Sequenz von Nukleotiden in seinem DNA-Code. Nukleotide sind das „Alphabet“ von DNA und RNA und es gibt fünf davon: A, G, C, T und U.
Bei der Huntington-Krankheit enthält das Huntingtin-Gen zu viele wiederholte Sequenzen von CAG. Je mehr Sequenzen von CAG im Gen wiederholt werden, desto früher entwickelt sich die Krankheit.
Die wiederholten Sequenzen führen zu Molekülen, die als kleine störende RNAs bezeichnet werden und Gene angreifen, die für das Überleben der Zellen wichtig sind, und sie lösen eine Art Zelltod aus, für den Gehirnzellen anfällig sind.
Es scheint jedoch, dass Krebszellen viel anfälliger für diese Art des Zelltods sind, was die Möglichkeit eröffnet, das Verfahren zu nutzen, um Krebszellen auf eine Weise zu eliminieren, die gesunde Zellen nicht schädigt.
"Wir glauben, dass eine kurzfristige Krebstherapie für einige Wochen möglich sein könnte, bei der wir einen Patienten behandeln könnten, um die Krebszellen abzutöten, ohne die neurologischen Probleme zu verursachen, unter denen Huntington-Patienten leiden."
Prof. Marcus E. Peter
Der Zelltodmechanismus, der durch kleine störende RNAs aktiviert wird, wurde erstmals in früheren Forschungen von Prof. Peter und der ersten Studienautorin Dr. Andrea E Murmann, einer wissenschaftlichen Mitarbeiterin in der Medizin, identifiziert.
Huntington produziert "Attentätermolekül"
Dr. Murmann erklärt den Grund für die neue Studie und sagt, dass sich die Forscher gefragt haben, ob es Situationen geben könnte, in denen der Zelltodmechanismus „bei bestimmten Menschen überaktiv ist und wo er zu Gewebeverlust führen kann“.
"Diese Patienten", fügt sie hinzu, "hätten nicht nur eine Krankheit mit einer RNA-Komponente, sondern müssten auch weniger Krebs haben."
Bei der Suche nach Krankheiten mit dieser Kombination von Merkmalen - hoher Gewebeverlust, geringere Krebsinzidenz und Beteiligung von RNAs - stach Huntington am meisten hervor.
Eine genauere Untersuchung des fehlerhaften Huntingtin-Gens ergab ein ähnliches Muster wiederholter Sequenzen des DNA-Codes wie bei dem in der früheren Studie identifizierten Zelltodmechanismus: Beide waren reich an C- und G-Nukleotiden.
"Toxizität", bemerkt Dr. Murmann, "geht mit C- und G-Reichtum einher. Diese Ähnlichkeiten haben unsere Neugier geweckt. “
Das Team testete die Auswirkungen der kleinen störenden RNAs, die durch die wiederholten Sequenzen in Krebszellen von Menschen und Mäusen erzeugt wurden, die aus Laborzelllinien gezüchtet wurden.
Sie testeten sie in Gehirn-, Brust-, Dickdarm-, Leber-, Lungen-, Eierstock- und Hautkrebszellen. Die "Attentätermoleküle" töteten alle Krebszellen sowohl von menschlichen als auch von Mauszelllinien.
Sie testeten auch die Auswirkungen der Moleküle auf lebende Mäuse mit menschlichem Eierstockkrebs. Die Moleküle wurden in Nanopartikeln abgegeben, die ihre Ladung freisetzten, als sie die Tumoren erreichten.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Moleküle das Tumorwachstum "ohne Anzeichen einer Toxizität für die Mäuse" und auch ohne Anzeichen dafür, dass die Tumoren eine Resistenz gegen die Behandlung entwickelten, verlangsamten.
Das Team arbeitet nun an der Verbesserung der Methode, damit die Nanopartikel die Tumoren effektiver erreichen können. Die Wissenschaftler wollen auch einen Weg finden, sie während der Lagerung stabil zu halten.
