211service.com
Hvordan Downs syndrom stopper kræft
I årtier har videnskabsmænd vidst, at mennesker med Downs syndrom, som har en ekstra kopi af kromosom 21, får visse typer kræft med dramatisk lavere hastigheder end normalt. Nu, dels ved at bruge stamceller, der stammer fra huden på en person med Downs syndrom, har forskere ved Børnehospitalet Boston har udpeget det gen, der ser ud til at ligge til grund for den kræftbeskyttende effekt.
Sulten efter blod: Ved hjælp af tilpassede stamceller viste forskere, at Downs syndrom beskytter mod kræft ved at forhindre tumorer i at danne deres egne blodkar. Tumoren på toppen blev affødt af stamceller afledt af et individ med Downs syndrom. Den har et væsentligt mindre netværk af blodkar (røde) end tumoren på bunden, som blev genereret af stamceller afledt af et kromosomalt normalt individ.
Forskerne siger resultaterne af deres undersøgelse, som blev offentliggjort i dag i Natur , kan pege på et lovende nyt mål for fremtidige kræftbehandlinger. Og ifølge stamcellebiologer fremhæver arbejdet også en voksende tendens på området: at udnytte sygdomsspecifikke stamceller ikke som terapier, men snarere som modeller til at forstå særlige genetiske lidelser.
Stamceller kan være nyttige, ikke blot fordi du tager dem og transplanterer dem, siger Evan Snyder , direktør for programmet for stamceller og regenerativ medicin ved Burnham Institute for Medical Research i San Diego. De er nyttige som sygdomsmodeller, der afslører andre former for terapier. Snyder var ikke involveret i den nye undersøgelse.
Det sene Judas Folkemand , en kræftforsker kendt for at være banebrydende for ideen om, at blokering af angiogenese - væksten af nye blodkar - kan forhindre tumorer i at trives, antydede, at de lavere kræftrater forbundet med Downs syndrom kan spores til anti-angiogenese gener på det 21. kromosom. Så Sandra Ryeom, et medlem af Folkman Laboratorium i Vascular Biology Program på børnehospitalet, nulstillet på en region på kromosom 21, der vides at koder for en regulator af blodkarvækst kaldet DSCR1.
I kromosomalt normale mus er standard to kopier af Dscr1 gen producerer lige nok protein til at hjælpe med at regere i normal blodkarvækst, men ikke nok til at dæmme op for den angiogenese-overbelastning, der udløses af en tumor under udvikling. Men hos mus med en kunstig version af Downs syndrom (og dermed en tredje kopi af Dscr1 gen), fandt Ryeom, at overskuddet af DSCR1-protein holdt unormal angiogenese - og den resulterende tumorproliferation - i skak.
Mens Ryeom og hendes kolleger har mistanke om, at DSCR1 virker sammen med en håndfuld andre kromosom 21-gener, bekræftede de, at proteinet spiller en central rolle i tumorundertrykkelse. Et tredje eksemplar af Dscr1 genet alene var nok til at kvæle kræftdannelse hos ellers normale mus, dog ikke i samme grad som hos Downs syndrom-mus.
For at bekræfte, at genet er relevant i humane kræftformer, skabte Ryeom og hendes kolleger en tilpasset linje af stamceller fra hudceller taget fra en person med Downs syndrom. Ved hjælp af en relativt ny teknik kaldet induceret pluripotent stamcelle-omprogrammering (iPS) kan forskere udtrykke specifikke gener i differentierede voksne celler og vende dem tilbage til en tidligere udviklingstilstand, hvor de er i stand til at give anledning til mange forskellige celletyper.
Humane iPS-celler tilbyder et praktisk middel til at studere kræftvækst. Injiceret i mus med kompromitteret immunsystem genererer de kaotiske, men godartede tumorer, der består af mange slags væv. Da forskerne injicerede iPS-celler afledt af et kromosomalt normalt individ, skabte de resulterende tumorer omfattende netværk af blodkar til at brødføde sig selv. Men da Ryeoms team injicerede iPS-celler afledt af en Downs syndrompatient, dannede tumorerne næsten ingen blodkar overhovedet.
Derudover kunne stamcelletilgangen give forskerne mulighed for at nulstille andre potentielle anti-angiogene proteiner på kromosom 21 ved at justere genkopiantallet i iPS-cellerne. Vi kan grundlæggende kortlægge, hvilke gener der er nødvendige i humane Downs syndromceller for at blokere blodkarsvækst, siger Ryeom. iPS-cellerne kunne også bruges til at teste potentielle DSCR1-lignende lægemidler.
Ideen om at kunne kombinere en musemodel af sygdom med faktiske menneskelige celler i kultur er meget attraktiv, siger Jeanne Loring , direktør for Center for Regenerativ Medicin ved Scripps Research Institute i La Jolla, CA, som ikke var involveret i forskningen. Det er et rigtig stort skridt fremad.
Nu hvor Ryeom og hendes kolleger har vist vigtigheden af DSCR1-vejen til at blokere tumorer, tester forskerne den som et potentielt mål for kræftmedicin. Ved at hakke proteinet i bittesmå stykker har de identificeret den mindste del, der kræves for at forstyrre unormal vækst af blodkar. Ryeom forestiller sig at bruge den del ikke kun som en behandling for kræft, men måske også som en profylaktisk. Hvis vi kunne tage dette som en slags forebyggende, vitaminlignende terapi, spekulerer hun, ville det blokere os alle for at få tumorceller til at vokse. ind i disse enorme, dødelige masser?
Debabrata Mukhopadhyay , en professor i biokemi og molekylærbiologi ved Mayo Clinic Cancer Center i Rochester, MN, råder til forsigtighed. Han siger, at fordi DSCR1's rolle i normal udvikling endnu ikke er godt forstået, kan det have utilsigtede konsekvenser at lege med dens biologiske vej. Han er dog optimistisk, at den nye undersøgelse vil hjælpe forskere med at begynde at dechifrere den mekanisme.
Hvis der er nogen tydelig forskel mellem DSCR1s effekt på patologisk versus fysiologisk angiogenese, skal det løses, siger Mukhopadhyay. Men dette er en meget vigtig måde at søge efter anti-angiogene terapi.