Gift eller kur? Arsen kan bidra til å behandle kreft, finner studien
Arsen er beryktet for sine skadelige egenskaper. Imidlertid kan noen arsenforbindelser - i nøye målte doser - brukes i medisinske behandlinger. En slik forbindelse kan til og med bidra til å behandle kreft, sier forskere.
Arsen er ofte oppført som kreftfremkallende, som er et stoff hvis tilstedeværelse i en persons miljø kan føre til utvikling av kreft.
Imidlertid har noen arsenbaserte forbindelser blitt brukt gjennom historien for å behandle forskjellige medisinske tilstander.
En slik forbindelse - kalt arsen trioksid (ATO) - brukes fremdeles i dag, og den fikk faktisk Food and Drug Administration (FDA) godkjenning under markedsføringsnavnet Trisenox i 2001.
Nå undersøker forskere fra Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) i Boston, MA, potensialet til ATO i behandling av kreft.
Spesielt drs. Kun Ping Lu, Xiao Zhen Zhou og kollegaer så på hvordan ATO i kombinasjon med et annet eksisterende legemiddel - all-trans retinsyre (ATRA) - kan brukes til å kurere promyelocytisk leukemi, som er en type blodkreft.
Mekanismene som ATO i kombinasjon med ATRA kan bidra til å kurere denne typen leukemi har vært uklare, men denne studien belyser hvordan disse stoffene virker på mobilnivå, noe som tyder på at deres interaksjon kan være nyttig i behandling av andre typer kreft, som vi vil.
Resultatene deres vises i journalen Naturkommunikasjon.
Blokkering og ødeleggelse av et nøkkelenzym
Forskerne jobbet med modeller av leukemi, bryst og leverkreft, og de var i stand til å finne at ATO-ATRA-kombinasjonen ødela et enzym kjent som Pin1.
Pin1 spiller en nøkkelrolle i reguleringen av signalnettverk i kreft; den aktiverer over 40 proteiner som gir kreftsvulster, samtidig som den blokkerer over 20 proteiner som normalt ville undertrykke tumorvekst.
Dette enzymet er overaktivt i de fleste krefttyper som finnes hos mennesker - spesielt i kreftstamceller, som driver svulstvekst og ofte kan være nøkkelen til kreftresistens mot tradisjonelle behandlinger.
I denne studien observerte forskerne at ATO binder seg til Pin1, blokkerer dens virkning og til slutt fører til enzymets forverring. Samtidig letter ATRA - som også binder seg til Pin1 og nedbryter den - og øker cellers opptak av ATO.
Dette fører til økt ekspresjon av et protein spesifikt for cellemembraner, noe som øker cellens absorpsjon av ATO.
Da de jobbet med mus konstruert for ikke å uttrykke Pin1, så forskerne også at gnagere faktisk var svært motstandsdyktige mot kreft.
Disse dyrene fikk ingen skadelige effekter som et resultat av det blokkerte enzymuttrykket i omtrent halvparten av deres levetid, noe som antyder at målretting mot Pin1 ved baseline kan være en trygg tilnærming.
“Vår oppdagelse antyder sterkt en spennende ny mulighet for å legge til [ATO] til eksisterende terapier i behandling av trippel-negativ brystkreft og mange andre krefttyper, spesielt når pasientens kreft er funnet å være Pin1-positiv. Dette kan forbedre resultatene av kreftbehandling betydelig. ”
Dr. Xiao Zhen Zhou
Fremtidig arbeid for å løse mangler
Drs. Zhou, Lu og kollegaer understreker at deres nye funn kan føre til effektive strategier for å målrette Pin1, som ingen hemmere hittil har blitt utviklet for.
"Det er gledelig å se denne kombinasjonen av [ATRA] og [ATO] som mitt [laboratorium] oppdaget å være kurativ i behandlingen av akutt promyelocytisk leukemi, oversettes til mulige tilnærminger for behandling av andre kreftformer," forklarer Dr. Pier Paolo Pandolfi, av BIDMC, som først fant at en kombinert ATO-ATRA-behandling var i stand til å kurere den typen blodkreft.
"Det er interessant," legger han til, "det er interessant å spekulere i at denne kombinasjonen til og med kan være kurativ i andre svulsttyper som ennå ikke er oppdaget."
Likevel bemerker teamet en mangel ved kombinasjonsbehandlingen ATO-ATRA - nemlig at ATRA har en veldig kort halveringstid hos mennesker.
"Vi og andre har bekreftet [ATRA] evne til å hemme Pin1-funksjon i brystkreft, leverkreft og akutt myeloid leukemi, så vel som i lupus og astma," bemerker Dr. Lu.
Til dette legger han advarselen, "[H] owever, klinisk bruk av [ATRA], spesielt i solide svulster, har blitt sterkt begrenset av dens svært korte halveringstid på 45 minutter hos mennesker."
Forfatterne håper likevel at resultatene av studien vil gi tilstrekkelig motivasjon for fremtidige studier til å fokusere på å utvikle lengre levetid, mer motstandsdyktig ATRA.
“Resultatene våre stimulerer utviklingen av lengre halveringstid [ATRA] for å kombinere med [ATO] eller andre mer potente Pin1-hemmere, fordi de kan tilby en lovende ny tilnærming til å bekjempe et bredt spekter av kreft uten generell toksisitet, som bevist ved herding [ akutt promyelocytisk leukemi], ”sier Dr. Lu.
