Syöpäsoluilta löytyi yllättävä ”Akilleen kantapää”

Syöpäsolujen poikkeava energia-aineenvaihdunta voi avata uudenlaisia mahdollisuuksia syövän täsmähoidoille, osoittaa Helsingin yliopistossa tehty tutkimus. Kasvuun keskittyvät syöpäsolut eivät ehdi täydentää energiavarastojaan, mikä altistaa ne ohjelmoidulle solukuolemalle.

Solut varastoivat tarvitsemansa energian adenosiinitrifosfaatti (ATP) -molekyyleihin. Erityisen aktiivisesti jakautuvien syöpäsolujen olettaisi tarvitsevan energiaa erityisen paljon, mutta tosiasiassa syöpäsolut yleensä tuottavat vain niukasti ATP-molekyylejä. On oletettu, että syöpäsolut ”uhraavat” osan energiantuotannosta virittääkseen aineenvaihduntakoneistonsa palvelemaan kiivasta kasvua.

Akatemiatutkija, dosentti Juha Klefströmin tutkimusryhmä Helsingin yliopistosta on nyt osoittanut, että syöpäsolut ottavat melkoisen riskin tyytyessään alhaiseen energiantuotantoon, sillä matala ATP-taso altistaa ne solukuolemalle.

– Tämä on yksi syöpäsolujen aineenvaihdunnallisista ’Akilleen kantapäistä’, ja se voisi olla erittäin tehokas kohde iskeä syöpää vastaan, Klefström sanoo.

PNAS-tiedelehdessä 15.4.2013 julkaistussa tutkimuksessa selvitettiin Myc-syöpägeenin toimintaa. Myc pystyy muuntamaan solujen aineenvaihduntareittejä jo alkuvaiheen syöpäsoluissa. Tutkijat havaitsivat, että ne soluviestintäreitit, joiden kautta geeni käskyttää solua aineenvaihdunnallisiin muutoksiin, ovat yhteydessä myös ohjelmoituun solukuolemaan johtaviin viestintäreitteihin.

Muuntaessaan solun aineenvaihduntaa syöpäsolulle tyypilliseen suuntaan Myc-geeni aiheuttaa äkillisen ATP-tason laskun solun sisällä. ATP-tason lasku havahduttaa solun energiavalvojan, AMP-kinaasin, joka puolestaan käynnistää syövänestogeeninä tunnetun p53-geenin. Tapahtumasarja johtaa p53 proteiinin kertymisen solun mitokondrioihin, jossa se aktivoi  solukuolemakoneiston.

Esimerkiksi äkillisen kovan rasituksen yhteydessä ATP-tasot laskevat myös normaaleissa soluissa, mutta tilanne ei altista niitä solukuolemalle, koska solun energiavalvoja pelastaa tilanteen:

– Terveissä soluissa AMP-kinaasi vähentää solun kasvua ja pakottaa sen lepäämään, niin että ATP-varastot taas täyttyvät. Syöpäsolussa Myc-geeni piiskaa solua jatkuvaan jakaantumiseen, jolloin sen energiavarasto ei pääse täydentymään, selittää väitöskirjatutkija ja tutkimuksen toinen päätekijä Anni Nieminen-Viheriäranta.

– Tämä syöpäsolujen aineenvaihduntaan liittyvä haavoittuvaisuus saattaa olla avaintekijä tulevaisuuden syöpähoidoissa. Aineenvaihduntaa voidaan säädellä monilla olemassa olevilla lääkkeillä ja ehkä tätä kautta voimme löytää uusia keinoja, joilla pystyttäisiin kohdennetusti ohjaamaan syöpäsolut tuhoamaan itsensä, Klefström sanoo.



Kuvassa on syöpäsoluja, joissa Myc-geeni toimii aktiivisesti. Solujen tumat on leimattu sinisellä. Mitokondrioiden pinnalle kerääntynyt Bak-proteiini näkyy vihreänä. (Kuva: Juha Klefströmin laboratorio / Helsingin yliopisto)


Teksti: Päivi Lehtinen