Warum hört die vielversprechende Anti-Krebs-Therapie plötzlich auf zu arbeiten?

Warum hört die Krebstherapie in einem bestimmten Stadium auf? Wissenschaftler in Israel und den USA glauben, dass sie den Durchbruch geschafft haben, um zu verstehen, warum eine hoffnungsvolle Antikrebstherapie Tumorzellen nicht erfolgreich zerstören kann.
Die Forscher, deren Studie veröffentlicht wird in PNAS (Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften)glauben, dass ihre Ergebnisse zu neuen Ansätzen bei der Überwindung dieser Sackgasse führen können.
Das Unterdrücken des mTOR-Proteins (Säugetier-Target von Rapamycin) war für Onkologen extrem schwierig.
mTOR spielt eine Schlüsselrolle bei der Regulation lebenswichtiger Zellwachstumsprozesse - Es ist ein bisschen wie eine Kommunikationszentrale, die externe Signale von Hormonen, Wachstumsfaktoren und Proteinen empfängt. Es sendet dann "An" - oder "Aus" -Signale für die Zelle, um zu wachsen und sich zu teilen, Nahrung zu suchen oder diese Nahrung zu verwenden. mTOR ist in mehreren soliden Krebsarten stark aktiviert.

mTor-Inhibitoren zerstören äußere Schichten, aber nicht den Kern von Tumoren

Während Medikamente gezeigt haben, dass sie mTOR unterdrücken und erfolgreich den Tod von Krebszellen in den äußeren Schichten von bösartigen Tumoren verursacht haben, haben sie es in klinischen Versuchen versäumt, den Kern dieser Tumore zu zerstören.
Hypoxie (Sauerstoffmangel) ist eine fast universelle Eigenschaft von soliden Tumoren, die beeinflussen kann, wie Tumoren auf Therapien reagieren. Wissenschaftler wissen, dass der Zustand der Hypoxie das Verhalten der mTOR-Signalgebung beeinflusst, aber niemand wusste, was der Mechanismus war.
Prof. Emeritus Raphael D. Levine vom Institut für Chemie der Hebräischen Universität von Jerusalem, Israel, und Wissenschaftler der David Geffen School of Medicine an der UCLA und dem California Institute of Technology wollten herausfinden, welche Rolle die Hypoxie bei der mTOR-Signalgebung spielt in Modell-Hirn-Krebs-Systemen und ob dies erklären könnte, warum vielversprechende mTOR-Medikamente versagen.
Sie verwendeten eine neue Mikrochip-Technologie, um das mTOR-Protein-Signalnetzwerk in Krebszellen zu messen. Sie verwendeten auch eine neue Reihe theoretischer Werkzeuge aus den Naturwissenschaften, um die Ergebnisse zu interpretieren. Dieser duale Ansatz vereinfachte ein ansonsten extrem komplexes biologisches System.

Der biochemische mTOR-Stoffwechselweg ist komplex
Die Forscher fanden heraus, dass bei einem bestimmten Niveau der Hypoxie, das typisch für solide Tumore ist, das mTOR-Signalnetzwerk zwischen zwei Gruppen von Eigenschaften wechselt. Genau zu dem Zeitpunkt, zu dem das Umschalten stattfindet, haben die theoretischen Modelle dies vorhergesagt mTOR würde nicht auf mTOR-hemmende Medikamente reagieren.
Laut dem kombinierten experimentellen Befund glauben die Forscher, dass das Umschalten eine Art Phasenübergang sein könnte, etwas, was vorher in biologischen Systemen nicht beobachtet wurde.
Dieser Phasenübergang erfolgte sehr plötzlich und die untersuchten Zellen reagierten nicht mehr wie zuvor. Die Autoren schrieben: "Im Falle des Tumors hörte das 'Drugging' des mTOR auf, was bedeutet, dass der Tumor nicht mehr gehemmt war."
Diese Ergebnisse:

• erklären, warum vielversprechende mTOR-hemmende Medikamente aufhören zu arbeiten auf einer bestimmten Stufe
• "deuten darauf hin, dass bestimmte komplexe biologische Verhaltensweisen, die oft Wissenschaftler verwirren, die wirksame Therapien für menschliche Krankheiten finden wollen, durch die effektive Anwendung experimenteller und theoretischer Werkzeuge aus den Naturwissenschaften verstanden werden können."

Levine schrieb in der PNAS Abstrakt:

"Wir finden einen Hypoxie-induzierten Wechsel innerhalb eines Säugetierziels des Rapamycin (mTOR) -Signalnetzwerkes. Am Umschaltpunkt wird mTOR vorhergesagt und dann experimentell gezeigt, dass er nicht auf Inhibition anspricht. Diese Ergebnisse können helfen, die nicht unterscheidbare Leistung von mTOR-Inhibitoren in bestimmten klinischen Studien. "

In einer Tierstudie fanden Wissenschaftler der Universität von San Diego, La Jolla, heraus, dass mTOR-Hemmer bei Patienten mit anhaltenden Herzproblemen negative Auswirkungen auf die Herzfunktion haben können.
Geschrieben von Christian Nordqvist