Исследователи изучают, как биоэлектрическая сигнализация между клетками влияет на прогрессирование рака

        

Хотя смертность от рака молочной железы снизилась в США, она по-прежнему является наиболее часто диагностированным раком и основной причиной смертей от рака у женщин в возрасте до 60 лет

«Это говорит о наличии еще важных механизмов, влияющих на риск, этиологию и прогрессию, которые остаются нам неизвестными», – сказала Сара Нокс, эпидемиолог в Школе общественного здравоохранения Университета Западной Вирджинии.

Она и опухолевый иммунолог Тимоти Юбенк из Школы медицины ВВА сотрудничают, чтобы исследовать один такой механизм, который влияет на взаимодействие между клетками и окружающим их микроокружением.

Биологические сигнальные сети ретранслируют сигналы между ячейками. Текущие исследования рака фокусируются прежде всего на биохимической сигнализации, но биоэлектрические сигналы – это еще одна система связи, которая взаимодействует с биохимическими мессенджерами.

«Мы знаем из многолетних исследований, что многие вещи в организме влияют на экспрессию генов», – сказал Нокс.

Есть ли у кого-то мутация «раковый ген», например, только одна переменная. Другие переменные, такие как диета человека и воздействие токсинов, могут влиять на то, что ген рака получает «включен» или ген подавления опухоли «выключен».

Нокс объяснил, что люди накапливают мутации каждый день, но наши тела имеют защитные механизмы для борьбы с ними. Механизмы восстановления в наших правильных мутациях ДНК, наша иммунная система ищет и уничтожает раковые клетки, и наши клетки запрограммированы на смерть, когда они перестают работать правильно.

«Рак возникает, когда противораковая защита перестает функционировать успешно, потому что они перегружены, старые или дисфункциональные по какой-то другой причине», – сказал Нокс. «Если бы у нас не было всех этих защитных механизмов, мы бы вымерли, как динозавры, и никогда не эволюционировали до нашего нынешнего состояния».

Knox и Eubank сотрудничают с Майклом Левином Университета Тафтса, который вызвал опухоли, не прибегая к генам, вызывающим рак, или токсичным веществам, изменяя потенциал напряжения клеток.

Потенциал напряжения относится к разнице между внутренним и внешним электрическим зарядом ячейки. При нормальных обстоятельствах внутренняя часть здоровой, покоящейся клетки несет отрицательный заряд, а область вне клеточной мембраны несет положительный заряд.

«Если вы принимаете ген, вызывающий рак, помещаете его в клетку и увеличиваете потенциал напряжения внутри и снаружи клетки, вы можете предотвратить опухоль», – сказал Нокс.

Фактически, падение потенциала напряжения может предсказать образование опухоли, поскольку оно предшествует нездоровой пролиферации клетки.

Нокс, Юбенк и Левин показали в экспериментальных исследованиях, что изменение потенциала напряжения раковых клеток снижает их скорость роста и активирует гены, которые борются с образованием опухолей, в то время как изменение типа напряжения в нормальных грудных клетках увеличивает их скорость роста .

Это предварительная работа, которая должна быть повторена и проверена, поэтому следующим шагом будет проверка того, можно ли регулировать рост опухоли, регулируя потенциал напряжения.

«Наша цель – регулировать деятельность нормальной ткани молочной железы и среды опухоли путем введения белков, которые нарушают или спасают потенциал мембран клеток, чтобы продемонстрировать, что эта активность может стимулировать или отменять прогрессирование опухоли», – сказал Юбанк. «Как только мы подтвердим этот механизм, новые терапевтические возможности могут быть разработаны для вмешательства в пациентов».

Если потенциал напряжения клеток может предотвратить рак у людей, то биофизические методы лечения, которые не включают химические вещества, такие как активированные светом клетки, могут оказаться полезным, менее токсичным дополнением к текущей терапии для нескольких типов рака .

Изменяя электрическую частоту ячеек, эти инструменты могут обеспечить возможность нажатия кнопки «сброса» на собственные системы исцеления тела, чтобы они могли нацеливаться на опухоли.

«Мы очень далеко, – сказал Нокс, – но это другой подход к раку, чем то, что мы принимали».

Источник:

https://wvutoday.wvu.edu/stories/2018/01/24/researchers-investigate-bioelectricity-to-better-understand-breast-cancer

      

Source link