Strahlentherapie ist eine gemeinsame Behandlung für Krebs, ist einer der effektivsten Wege, zu zerstören Krebszellen und Tumore schrumpfen. Rund 50% der Patienten mit Tumoren, die sich im Magen-Darm-Hohlraum (Leber, Bauchspeicheldrüse, Dickdarm, Prostata, etc.) erhalten diese Art der Behandlung, die erhöhte Krebs-überlebensraten in den letzten Jahrzehnten. Allerdings, intensive Bestrahlung nicht nur Schäden in den Tumorzellen, sondern auch gesunde Darmzellen führt zu Toxizität, die in 60% der behandelten Patienten. In der Erwägung, dass die Umkehrung dieser Toxizität beobachtet, nach Strahlentherapie abgeschlossen ist, 10% der behandelten Patienten entwickeln Magen-Darm-Syndrom, eine Krankheit, charakterisiert durch Darm Zelltod resultiert in der Zerstörung des gesamten Darms und Tod des Patienten.
Schäden an gesunden Darmzellen ist der größte Nachteil der Strahlentherapie führt zu der Unterbrechung und Ausfall einer effizienten Behandlung von Krebs, möglicherweise verursacht eine schnelle Tumor-Rezidiv. Nun, eine Entdeckung, veröffentlicht in Science von den Wissenschaftlern von den Wachstumsfaktoren, Nährstoffe und Krebs-Gruppe an der spanischen Nationalen Krebsforschungszentrum (CNIO), könnte nützlich sein, zum Schutz der gesunden intestinalen Zellen von Strahlenschäden. Die Folgen, die Ihre Ergebnisse in den Mäusen könnte radikal verändern die Art, wie Menschen verwalten Exposition gegenüber hohen Niveaus der Strahlung; sowohl für die Krebsforschung und-Behandlung sowie für andere Bereiche, wie die Raum-Erkundungen, nuclear warfare oder nukleare Unfälle.
Die Arbeit der Gruppe konzentriert sich auf URI, ein protein, dessen Funktionen bleiben, die noch nicht vollständig verstanden. Allerdings früheren Studien, die aus der Gruppe haben gefunden, dass anormale Niveaus der expression dieses proteins in bestimmten Organen Krebs verursachen können. Nun die Studie, veröffentlicht in der Wissenschaft zeigt, dass ein hoher Anteil des URI-proteins schützen Mäuse vor Strahlung-induzierten intestinalen Schaden, in der Erwägung, dass niedrige oder nicht nachweisbare Mengen des proteins können dazu führen, Magen-Darm-Syndrom und Tod.
„Die genauen Funktionen von URI noch nicht identifiziert worden“, sagt Nabil Djouder, Kopf, Wachstumsfaktoren, Nährstoffe und Krebs-Gruppe am CNIO und Leiter der Studie. „Genau wie pH-Wert oder Temperatur, die der Organismus braucht, um zu halten in einem bestimmten Bereich, URI Ebenen müssen auch gehalten werden, in einem sehr engen Fenster zu regulieren, die die einwandfreie Funktion der anderen Proteine. Wenn URI-Ebenen sind höher oder niedriger als optimal ist, können Sie zu fördern oder zu schützen gegen die Entwicklung von Tumoren sowie anderen Krankheiten, je nach Kontext.“
Djouder, wer hat das Studium der URI für eine lange Zeit, entwickelt die erste genetische Maus-Modelle zur Untersuchung der Funktionen dieser Proteine in Säugetieren. Sein team hatte beobachtet, dass hohe URI Ebenen schützen die Darmzellen von DNA-Schäden, wenn gewachsen in der Kultur. Daher Djouder und die Doktorandin Almudena Chaves-Pérez vorgeschlagen, dass Sie sollten untersuchen, ob die Schutzfunktion von URI war auch wirksam in vivo und ob Sie in der Lage war die Abmilderung der Auswirkungen der Hochdosis-Bestrahlungen und daher, Magen-Darm-Syndrom. Um diese Probleme anzugehen, drei genetische Maus-Modelle entwickelt wurden. Sie waren der erste experimentelle genetische Maus-Modelle entwickelt, um Studie, die speziell die Rolle von URI und die Auswirkungen der Strahlung auf den Darm. Einer von Ihnen diente als Kontrolle Modell zu identifizieren, wo genau URI geäußert wurde, in den Darm; ein weiteres Maus-Modell hatte hohe Stufen des proteins ausgedrückt in den Darm, und in die Dritte, die gen gelöscht worden, um zu verringern URI Ebenen im Darmepithel.
Die Kontroll-Mäusen zeigten, dass URI sich in einer bestimmten ruhenden Stammzellen-population befindet sich in der Darm-Krypten (die sogenannten Krypten der Lieberkühn). URI schützt diese Zellen von Hochdosis-Strahlung-induzierte Toxizität. „Wir fanden, dass, wenn die Bestrahlung vorbei ist, das sind die Zellen, regeneriert das beschädigte Gewebe“, sagt Chaves-Pérez, der erste Autor des Papiers. „Es hat viele Diskussionen vor kurzem über die Stammzellen-population zuständig ist, diesen job tun“, fügt Sie hinzu.
Nach, unter Hochdosis-Strahlung, 100% der Mäuse, die entworfen, um auszudrücken, hohe URI im Darm überlebt Magen-Darm-Syndrom, in der Erwägung, dass unter normalen Bedingungen, bis zu 70% von Ihnen sterben. Im Gegenteil, alle Mäuse in denen das gen gelöscht worden war starb aus dem Magen-Darm-Syndrom.
Chaves-Pérez erklärt diese Ergebnisse: „worin unterscheidet sich dieser spezifischen stammzellpopulation ist, dass unter normalen Bedingungen (wenn Sie express-URI) diese Zellen sind ruhende, das heißt, dass Sie sich nicht vermehren. Folglich sind Sie nicht der Strahlung ausgesetzt Schäden, die wirkt nur auf proliferierende Zellen. Allerdings, wenn die URI nicht vorhanden ist, in dieser Stammzellen, die das bekannte Onkogen c-MYC überexprimiert ist, führt zu Zellproliferation und erhöht die Anfälligkeit dieser Zellen gegenüber Strahlung Schaden. Als Ergebnis, werden diese Zellen sterben, ist der Darm nicht selbst zu reparieren, und anschließend die Maus stirbt.“
Obwohl diese Erkenntnisse werden bestätigt durch weitere Studien, Djouder glaubt, dass c-MYC-Inhibitoren nützlich sein könnten, zu mildern, Strahlung-induzierten Magen-Darm-Syndrom bei Patienten. „Unsere Arbeit öffnet neue Wege zur Behandlung und Verhütung von Magen-Darm-Syndrom durch Hemmung oder Beseitigung von c-MYC. Solche Inhibitoren reduzieren tödlichen Nebenwirkungen der Hochdosis-Strahlentherapie, so dass die Preiserhöhungen von Strahlendosen, die zur effizienten Behandlung von Krebs und zum Schutz von Patienten aus dem Magen-Darm-Syndrom“ Djouder erklärt. „Zusätzlich zum Schutz gegen die tödlichen Nebenwirkungen der Strahlung, c-MYC-Hemmer in der Behandlung von Krebs, was bedeutet, dass Sie möglicherweise dual-Wirksamkeit“, fügt er hinzu.
Jetzt wäre es interessant zu wissen, ob auch andere Organe mit regenerativen Fähigkeiten, wie zum Beispiel die Haut, haben eine bestimmte Stammzell-population mit hohen Ebenen der URI. Djouder und sein team forschen derzeit an diesem Thema.
Djouder glaubt, dass, abgesehen von seiner Bedeutung in der Krebs-Feld, „diese Erkenntnis könnte erhebliche Auswirkungen für die hoch-Dosis-Strahlung-Schutz, wie im Fall von nuklearen Unfällen, die nukleare Kriegsführung oder Belastung durch kosmische Strahlung während des langen Raum Erkundungen.“
Die Studie wurde unterstützt vom spanischen Ministerium für Wissenschaft, Innovation und Hochschulen, co-finanziert durch den europäischen Fonds für Regionale Entwicklung, „la Caixa“ Foundation und dem National Institute of Health Carlos III.