Zelloberflächentransporter, die für die Verabreichung von Krebsmedikamenten genutzt werden

Anonim

Wissenschaftler des Whitehead Institute berichten, dass bestimmte Moleküle, die in hohen Konzentrationen auf den Oberflächen vieler Krebszellen vorhanden sind, dazu genutzt werden könnten, tödliche toxische Moleküle in die bösartigen Zellen zu leiten. In einem solchen Ansatz könnte die Überexpression spezifischer Transporter dazu genutzt werden, toxische Substanzen in Krebszellen zu überführen.

Obwohl dieses Ergebnis aus der Untersuchung eines einzelnen toxischen Moleküls und des Proteins, das es transportiert, hervorgeht, sagt Whitehead-Mitglied David Sabatini, dass dieses Phänomen breiter genutzt werden könnte.

"Unsere Arbeit schlägt eine andere Strategie für die Krebstherapie vor, die die Fähigkeit einer Krebszelle ausnutzt, etwas Giftiges aufzunehmen, das eine normale Zelle nicht hat", sagt Sabatini, Professor für Biologie am MIT und Howard Hughes Medical Institut (HHMI) Ermittler. "Als Folge würde dieses toxische Molekül die Krebszelle töten. Durch die Identifizierung von Transportern auf der Oberfläche von Krebszellen könnten Sie ein Molekül finden, das ein spezifischer Transporter in die Zelle tragen würde, und dieses Molekül wäre dafür giftig Sie könnten wirklich etwas haben, das für Krebszellen viel selektiver ist. "

Die Forschung des Sabatini-Labors wird heute online in der Zeitschrift Nature Genetics veröffentlicht.

Kivanc Birsoy, Postdoktorand in Sabatinis Labor und erster Autor der Nature Genetics- Arbeit, nutzte eine spezielle Linie haploider Zellen, die vom ehemaligen Whitehead Fellow Thijn Brummelkamp entwickelt wurden, um nach Genen zu suchen, die den Eintritt von 3-Brompyruvat (3-BrPA) unterstützen. ein potenzielles Krebsmedikament in der klinischen Entwicklung. Es wird angenommen, dass 3-BrPA durch Hemmung der Glykolyse wirkt, eines zellulären Prozesses, der durch die Spaltung von Glukosemolekülen Energie freisetzt. Da viele Krebszellen stark von der Hochregulierung der Glykolyse abhängig sind, können Medikamente, die diesen Weg unterbrechen, bei der Bekämpfung dieser glykolytischen Krebszellen wirksam sein.

Aus der Screening- und massiv parallelen Sequenzierung identifizierte Birsoy das Gen, das für den Protein-Monocarboxylat-Transporter 1 (MCT1) kodiert, der für den Transport von 3-BrPA in Zellen notwendig und ausreichend ist, wo das toxische Molekül sie schließlich abtötet. Tatsächlich ist das Niveau von MCT1 auf der Oberfläche von glykolytischen Tumorzellen ein Prädiktor für die Empfindlichkeit dieser Zellen gegenüber 3-BrPA - je höher die Expression von MCT1 in den Zellen ist, desto sensitiver sind sie für 3-BrPA. Dies gilt für In-vitro- und In-vivo-Modelle über mehrere Linien von menschlichen Krebszellen.

Die Korrelation zwischen MCT1-Konzentration und 3-BrPA-Empfindlichkeit könnte verwendet werden, um zu bestimmen, wie bestimmte bösartige Tumore behandelt werden.

"Diese Studie macht MCT1 zu einem Biomarker für 3-BrPA", sagt Birsoy. "Wenn 3-BrPA in der Zukunft als Medikament zugelassen wird, könnte man vermutlich vorhersagen, ob der Krebstumor eines Patienten empfindlich ist, indem man die Spiegel dieses Moleküls betrachtet. Kein Tumor ohne MCT1 würde auf eine Behandlung mit 3 - BrPA ansprechen." BrPA. "