Para peneliti telah menemukan jalur baru menuju kematian sel kanker dengan kemoterapi

Kemoterapi menghancurkan sel kanker. Namun, cara sel-sel ini mati tampaknya berbeda dari apa yang dipahami sebelumnya. Para peneliti di Institut Kanker Belanda, yang dipimpin oleh Tijn Brummelkamp, telah menemukan cara yang sama sekali baru untuk membunuh sel kanker: melalui gen Schlafen11.

"Ini adalah penemuan yang sangat tidak terduga. Pasien kanker telah diobati dengan kemoterapi selama hampir satu abad, tetapi jalur menuju kematian sel ini belum pernah diamati sebelumnya. Di mana dan kapan hal ini terjadi pada pasien perlu diselidiki lebih lanjut. Penemuan ini pada akhirnya dapat memiliki implikasi untuk pengobatan pasien kanker." Mereka menerbitkan temuan mereka di jurnal Science.

Banyak pengobatan kanker yang merusak DNA sel. Setelah kerusakan yang tidak dapat dipulihkan terlalu parah, sel dapat memulai kematiannya sendiri. Biologi sekolah mengajarkan kita bahwa protein yang disebut p53 mengendalikan proses ini. p53 memastikan bahwa DNA yang rusak diperbaiki, tetapi memulai bunuh diri sel ketika kerusakan menjadi terlalu parah. Hal ini mencegah sel membelah tak terkendali dan membentuk kanker.

Kejutan: Pertanyaan yang Belum Terjawab

Kedengarannya seperti sistem yang sangat mudah, tetapi kenyataannya lebih rumit. "Pada lebih dari separuh tumor, p53 tidak lagi berfungsi," kata Brummelkamp. "Pemain utama di sana, p53, tidak memainkan peran apa pun. Jadi mengapa sel kanker tanpa p53 tetap mati saat DNA mereka dirusak dengan kemoterapi atau radiasi? Yang mengejutkan saya, itu adalah pertanyaan yang tidak terjawab."

Kelompok penelitiannya kemudian menemukan, bersama dengan kelompok rekannya Revuena Agami, cara yang sebelumnya tidak diketahui di mana sel-sel mati setelah kerusakan DNA. Di laboratorium, mereka menyuntikkan kemoterapi ke dalam sel-sel yang DNA-nya telah dimodifikasi dengan hati-hati. Brummelkamp berkata: "Kami mencari perubahan genetik yang akan memungkinkan sel-sel tersebut bertahan hidup dari kemoterapi. Kelompok kami memiliki banyak pengalaman dalam menonaktifkan gen secara selektif, yang dapat kami manfaatkan sepenuhnya di sini."

Pemain utama baru dalam kematian sel Dengan mematikan gen, tim peneliti menemukan jalur baru menuju kematian sel, yang dipimpin oleh gen Schlafen11 (SLFN11). Kepala peneliti Nicolas Boon berkata: "Ketika DNA rusak, SLFN11 mematikan pabrik protein sel: ribosom. Hal ini memberi tekanan besar pada sel-sel ini, yang menyebabkan kematian mereka. Jalur baru yang kami temukan melewati p53 sepenuhnya."

Gen SLFN11 bukanlah hal baru dalam penelitian kanker. Gen ini sering tidak aktif pada tumor dari pasien yang tidak merespons kemoterapi, kata Brummelkamp. "Kita dapat menjelaskan hubungan ini sekarang. Ketika sel kekurangan SLFN11, sel tersebut tidak mati dengan cara ini sebagai respons terhadap kerusakan DNA. Sel akan bertahan hidup, dan kanker akan terus berlanjut."

Dampak pada pengobatan kanker

"Penemuan ini membuka banyak pertanyaan penelitian baru, yang umum dalam penelitian dasar," kata Brummelkamp.

"Kami telah menunjukkan penemuan kami pada sel kanker yang tumbuh di laboratorium, tetapi masih banyak pertanyaan penting yang tersisa: Di mana dan kapan jalur ini terjadi pada pasien? Bagaimana pengaruhnya terhadap imunoterapi atau kemoterapi? Apakah ini memengaruhi efek samping pengobatan kanker? Jika bentuk kematian sel ini juga ternyata signifikan pada pasien, penemuan ini akan memiliki implikasi untuk pengobatan kanker. Ini adalah pertanyaan penting untuk ditelusuri lebih lanjut."

Mematikan gen, satu per satu Manusia memiliki ribuan gen, banyak di antaranya memiliki fungsi yang tidak kita ketahui. Untuk menentukan peran gen kita, peneliti Brummelkamp mengembangkan metode menggunakan sel haploid. Sel-sel ini hanya mengandung satu salinan dari setiap gen, tidak seperti sel normal dalam tubuh kita, yang mengandung dua salinan. Menangani dua salinan bisa jadi sulit dalam eksperimen genetik karena perubahan (mutasi) sering kali hanya terjadi pada salah satunya. Hal ini membuat sulit untuk mengamati efek dari mutasi ini.

Bersama dengan peneliti lain, Brummelkamp telah menghabiskan waktu bertahun-tahun untuk mengungkap proses yang penting bagi penyakit menggunakan metode serbaguna ini. Misalnya, kelompoknya baru-baru ini menemukan bahwa sel dapat memproduksi lipid dengan cara yang berbeda dari yang diketahui sebelumnya.

Mereka telah mengungkap bagaimana virus tertentu, termasuk virus Ebola yang mematikan, berhasil memasuki sel manusia. Mereka telah menyelidiki resistensi sel kanker terhadap terapi tertentu dan mengidentifikasi protein yang bertindak sebagai rem pada sistem kekebalan tubuh, dengan implikasi untuk imunoterapi kanker.

Dalam beberapa tahun terakhir, timnya telah menemukan dua enzim yang tidak diketahui selama empat dekade dan ternyata penting untuk fungsi otot dan perkembangan otak.