A rák bioelektromos meghackelése lehet az új csodafegyver

A rák bioelektromos meghackelése lehet az új csodafegyver

A testünk elektromos. Ez nem csak az agyunkra és a szívünkre igaz; szervezetünk majdnem összes sejtje elektromos töltést hordoz, amely töltés megváltoztatása lehet a rákos sejtek elleni küzdelem új megközelítése. A Tufts egyetem kutatói speciális fény segítségével befolyásolták a rákos sejtek töltését békákban, amelyek így újra egészségesek lettek.

Ez ugyan még nagyon messze áll az emberi gyógykezeléstől, de ez volt az első alkalom, hogy egy speciális, "optogenetikának" nevezett módszert sikeresen használtak a rákkutatásban. Az optogenetika egy új, - a gyakran súlyos mellékhatásokat okozó - gyógyszeres kezelések nélküli utat nyithat meg a betegség elleni küzdelemben. “Ez még csak a kezdet.” – mondja Michael Levine, a massachusettsi Tufts egyetem kutatója. “Bízunk benne, hogy ezzel az új stratégiával újraprogramozhatjuk a sejtaktivitást és feltörhetjük a rákos sejtek bioelektromos kódját.” Az idegsejtek elektromosságot használnak a jeltovábbításhoz és kommunikációhoz. Ezt úgy kell elképzelni, hogy a sejtek különböző töltéssel rendelkező ionokat engednek átáramolni a sejtmembránokon található ioncsatornákon keresztül, megváltoztatva ezzel az elektromos állapotukat, és ez gyakran a szomszédos sejtek hasonló válaszához vezet. “Más sejttípusok is az ioncsatornáikat használva kommunikálnak egymással és információt továbbítanak az állapotukról, feladatukról vagy éppen a mozgásukról.” – mondja Levine.

Ez a kommunikáció különösen fontossá válik, amikor a sejtek osztódni kezdenek, hogy különböző sérüléseket javítsanak. Az abnormális, ellenőrizetlen osztódás azonban könnyen rákos elfajuláshoz vezethet. Újabban fény derült arra is, hogy az érintett sejtek veszítenek a negatív töltésükből, és ez elősegítheti a daganatok könnyebb terjedését. Ezek a kísérleti eredmények természetesen azonnal a következő égető kérdést vetették fel a kutatókban: Vajon megcélozhatjuk-e ezeket az elektromos jeleket, hogy megállítsuk a rákot?

Néhány gyógykezelés, amely az ioncsatornák működését befolyásolja, már átesett a klinikai teszteléseken. Egy ilyen gyógyszer egy férfi agydaganatának fejlődését két hónapra megállította, de a szer toxikus mellékhatásainak köszönhetően végül leállították a kezelést és a további teszteket. Az ioncsatornákat célzó gyógyszerek helyett Levine csapata az optogenetikát használja. Ez a módszer azzal kezdődik, hogy egy speciális gént injektálnak a sejtekbe, amely gén egy fényérzékeny fehérjét fog termelni. Ha lézerrel megvilágítjuk az ily módon fényre reaktívvá tett sejteket, akkor azok különböző módon fognak reagálni attól függően, hogy milyen típusú fehérjét használtunk. Mivel béka embriókkal meglehetősen könnyű dolgozni, ezért Levine és kutatócsoportja ezt az állat modellt választotta arra, hogy kipróbálják, vajon az optogenetikát használva meg tudják-e változtatni a felborult ionáramlást, és ezzel vissza tudják-e állítani a sejtek nem osztódó, “egészséges” állapotát.

Először is egy rákos elváltozásra hajlamosító gént juttattak az állatokba, valamint egy másik gént is, amivel éppen az ioncsatornákat felépítő fehérjéket tették fényérzékennyé. Egy héttel később az ebihalak kikeltek, és a legtöbbjük tumorokat is növesztett. Ezek a daganatok ugyan nem teljesen azonosak az emberek rákos sejtjeivel, de a legtöbb és legfontosabb tulajdonságuk mégis megegyezik. Ugyanúgy nőnek, terjeszkednek és megoldják a saját „táplálásukat” új vérerek létrehozásával. Amikor a kutatók a lézert az ebihalakra irányították, a tumorok egyharmada megállt a fejlődésben. „Ezek lenyűgöző eredmények a rákkutatás számára.” – mondja William Brackenbury, az angliai York Egyetemről, de rögtön azt is hozzáteszi, hogy azt nehéz megmondani, vajon egy hasonló kezelés mennyire lenne hatásos az embereknél. Az ebihalakban, a korábban rákos sejtek újra egészségesnek tűntek és felszívódtak a környező szövetekbe. A chicagói Loyola Egyetemen dolgozó Saverio Gentile szerint, egyszerűen újraprogramozták a sejteket az elektromos állapotuk megváltoztatásával. „Azok már nem rákos sejtek többé.”

Ha ez a módszer az emberekben is működik majd, akkor a mell- és bőrrák lehet az első, ahol kipróbálásra kerülhet, hiszen ezekre viszonylag könnyű a lézert irányítani. Levine reménykedik benne, hogy a megközelítésük egy új és biztonságos alternatívát nyújthat majd a jelenleg elérhető és sokszor szörnyű mellékhatásokkal járó kezelések helyett. Gentile hasonló véleményen van. Az osztódó sejteket támadó gyógyszeres kezelések közel sem működnek tökéletesen, hiszen néha a mellékhatások rosszabbak, mint maga a betegség. „Levine-ék megmutatták, hogy nem muszáj megölni a sejteket, vissza lehet őket állítani egy normális állapotba.”

Az elektronikus orr kiszagolja a rákot

Az elektronikus orr kiszagolja a rákot

A fej, valamint a nyak és a tüdő területén kialakuló különböző típusú rákokat nagyon nehéz korán diagnosztizálni, pedig a daganatos megbetegedések esetében kritikus a későbbi felismerés. A technika legújabb vívmányának köszönhetően azonban nemsokára a leheletből lehet majd időben megállapítani a kór jelenlétét.

Bemutatunk egy új, papíralapú rákszűrési eljárást

Bemutatunk egy új, papíralapú rákszűrési eljárást

Évente 12 millió új rákos esetet diagnosztizálnak világszerte, és 7,6 millióan vesztik életüket a betegség következtében. Ha a tendencia így halad, 2030-ban 26 millió új diagnózissal és évenként 17 millió halálos áldozattal számolhatunk – olvasható a Nemzetközi Rákellenes Unió honlapján. Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) 2008-as statisztikai alapján Magyarországon évente 255 ember veszti életét a gyilkos kór következtében, ezzel a számadattal hazánk Mongólia után a halálozási lista második helyén áll.

Akár gyógyítható is lehet a rák hipertermiával

Gyógyítható lesz a rák hipertermiával

Egy amerikai-és indiai szakemberekből álló kutatócsoport a minap rendkívül érdekes eredményekről számolt be az Amerikai Élettani Társaság 63. éves ülésén. Az általuk használt termoterápia ugyanis egy új, ígéretes fegyverré válhat a rákos daganatok legyőzésében.

Tibor Janosi-Mozes
Nagy Dávid az Egyesült Államokban a Yale Egyetem Elektrofiziológusa és az egyetem Orvostudományi Karának posztdoktori munkatársa.