içinde ,

Yeni Keşif Kanserle İlgili 100 Yıllık Bir Gizemi Çözmüş Olabilir

Kanser Hücreleri
Kanser Hücreleri

1921’de, kanser hücrelerinin, bizim düşündüğümüz gibi yakıt olarak şeker kullanmadığını keşfeden, büyük Alman doktor ve Nobel ödüllü  Otto Warburg’du. Vücudumuzdaki çoğu hücrenin tercih ettiği gibi, oksijen kullanarak şekeri “yakmak” yerine, kanser hücrelerinin de maya hücreleri tarafından kullanınlan bir taktiği benimsediği fikrini ortaya attı: fermantasyon.

Bu özel fermantasyon süreci (Warburg etkisi olarak bilinir.) hızlıdır ve oksijenin mevcut olduğu koşullarda bile ATP (Hücreler tarafından enerji için kullanılır.) üretmek için kanser hücreleri tarafından tercih edilir. Bununla birlikte, şeker moleküllerinde depolanan tüm enerjiden yararlanmanın en etkili yolu değildir ve bu nedenle kanser hücrelerinin bunu neden yaptığına dair bilim insanlarının uzun yıllar boyu dikkatini çekti.

Warburg’un bu terimi icat etmesinden bu yana, önerilen birçok fikir ortaya çıktı. Bir hipotez, kanser hücrelerinde, şekerin yakıldığı ve çok etkili bir şekilde enerjiye dönüştürüldüğü hücrelerdeki bir organel olan mitokondriye (hücrenin güç merkezi) sahip olduğuydu. Bununla birlikte bu hipotez, kanser hücrelerindeki mitokondrinin olması gerektiği gibi çalıştığı ve bu nedenle kanser hücrelerinin şekerden enerji elde etmek için fermantasyon yolunu tercih etmesinin nedeni olamayacağı için zamana karşı koyamadı.

Kanser Hücreleri
Kanser Hücreleri

Araştırmacılar Science Dergisi’nde bir açıklama yayınladı

Şimdi, Dr. Ming Li liderliğindeki Sloan Kettering Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, Science dergisinde potansiyel bir açıklama yayınladılar. Araştırmacılar, biyokimyasal ve genetik deneyleri kullanarak hepsinin hücresel bölünme, çoğalma, büyüme ve hayatta kalma gibi çok çeşitli hücresel aktivitelerde yer alan PI3 kinaz adı verilen bir enzimin önemli bir büyüme faktörü sinyal molekülüne bağlı olduğunu gösterdi.

Dr. Li yaptığı açıklamada, “PI3 kinaz, neredeyse hücre metabolizmasının bir komutanı gibi işlev gören anahtar bir sinyal molekülüdür.” dedi. Hücre bölünmesi dahil, hücrelerdeki enerji maliyetli hücresel olayların çoğu, yalnızca PI3 kinaz işaret verdiğinde meydana gelir.

PI3 kinaz, proliferasyon ve kanser metabolizmasında yer alan bir anahtar sinyal yolunun bir parçası olarak kapsamlı bir şekilde çalışılmıştır. Kanser hücreleri değişmeye ve Warburg etkisini kullanmaya başladıkça, hücrelerdeki PI3 kinaz seviyeleri artar. Bu da, bir dizi aşağı akış olayları yoluyla, hücrelerin bölünmeye daha fazla bağlanmasına yol açar. Bu elbette kanserin ayırt edici özelliğidir: hızlı bölünme ve çoğalma.

Dr. Li, “PI3 kinaz, kanser bağlamında çok, çok kritik bir kinazdır.” diyor. Kanser hücrelerinin bölünmesi için büyüme sinyalini gönderen şey budur ve kanserdeki en aşırı aktif sinyal yollarından biridir.

Araştırmacılar, bunu incelemek için vücudumuzda bu fenomeni araştırmak için etkisiz, Warburg etkisini kullanma yeteneğine sahip başka bir hücre tipine döndüler: bağışıklık hücreleri. Bazı T hücreleri türleri, yakındaki bir enfeksiyon konusunda uyarıldığında ve sayılarını artırmak için hızla bölünmeleri gerektiğinde, bunlar da enerji üretiminin şeker yakma yöntemini kullanmayı bırakıp ATP üretmek için Warburg etkisini açabilirler. Bunu yapmaları çoğalmalarına yardımcı olur.

Kanser

Yazarların basın bülteninde açıkladığı gibi;

Oksijen kullanımından fermantasyon sürecini kullanmaya başlayan bu geçiş, laktat dehidrogenaz A (LDHA) adı verilen bir enzim tarafından kontrol edilmektedir. Buna karşılık, LDHA, hücre içindeki PI3 kinaz aktivitesi miktarıyla düzenlenir. Araştırmacılar, LDHA enziminden yoksun fareleri kullanarak, hayvanların T hücrelerinde normal PI3 kinaz seviyelerini koruyamadıklarını ve enfeksiyonlarla mücadele edemediklerini, çünkü T hücrelerinin PI3 olarak düzgün bölünmediğini keşfettiler. Kinaz seviyeleri olması gerektiği gibi değildi.

Bu, metabolik LDHA enziminin hücrelerin PI3 kinaz sinyal molekülünü bir şekilde düzenlediği fikrini pekiştirdi. Dr. Li, “Alan, metabolizmanın büyüme faktörü sinyallemesine ikincil olduğu varsayımı altında çalıştı. Başka bir deyişle, büyüme faktörü sinyallemesi metabolizmayı yönlendirir ve metabolizma hücre büyümesini ve çoğalmasını destekler. Dolayısıyla, LDHA gibi bir metabolik enzimin PI3 kinaz yoluyla büyüme faktörü sinyallemesini etkileyebileceği gözlemi gerçekten dikkatimizi çekti.” diyor.

Araştırmacılar, çoğu enzim gibi, PI3 kinazın hücresel bölünmeyi zorlamak gibi işlevlerini yerine getirmek için harekete geçirici bir enerji kaynağı olarak ATP’yi kullandığını açıklamaya devam ediyor. Warburg etkisi nihayetinde ATP üretimiyle sonuçlandığından, ATP’nin PI3 kinaz aktivitesini yönlendirdiği iki molekül arasında pozitif bir geri besleme döngüsü kurulur ve daha fazla PI3 kinaz mevcut olduğunda, hızlı hücre bölünmesi ve büyümesi ile sonuçlanır.

Araştırmacıların Warburg etkisini kullanan bağışıklık hücrelerinde, metabolik enzimlerin sinyal moleküllerini harekete geçirdiğini gösterdiği gibi, bu bulgular, hücre sinyallemesinin kanserde metabolizmayı yönlendirdiği kabul edilen görüşüne meydan okuyor. Bu da uzun süredir devam eden kanser hücrelerinin fermentasyon sürecini neden tercih ettikleri konusunda bir gizemi açıklıyor.

Çeviren: Erva Koçak / Derleyen: Erika KART


Bunlar da ilginizi çekebilir

Alman Yazar ve Devlet Adamı, Johann Wolfgang von Goethe

Almanları Ürettiği Sahte Tifüs Aşısıyla Kandıran Bilim insanı

Araştırmacılar Yeni Bir İşlenmiş Et Türü Oluşturuyorlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

GIPHY App Key not set. Please check settings

4 Comments

Avusturya

Avusturya Nerededir? Avusturya Hakkında Her Şey

AYRILIK

Artık Ayrılığınız Paylaşımlarınızdan Aylar Öncesinden Tahmin Edilebilecek