Az Országos Onkológiai Intézet Nagy Péter által vezetett Molekuláris Immunológia és Toxikológia Osztálya, valamint az Állatorvostudományi Egyetem az általa és Edward Schmidt által vezetett Redox Biológia kutatócsoportja együttes munkával olyan horderejű tudományos felfedezést tett, amely alapjaiban írja át a sejtbiológiai ismereteinket – áll az Országos Onkológiai Intézet közleményében.

A világviszonylatban is egyedülálló eredményeket a szakma egyik legmeghatározóbb nemzetközi folyóiratában, a Nature Chemical Biology hasábjain publikálták.

A közleményben azt írják, a sejtek belső egyensúlyának, úgynevezett redox-egyensúlyának fenntartása kritikus fontosságú a szervezet egészséges működéséhez. Ennek az egyensúlynak az eltolódása súlyos kóros folyamatokhoz, elsősorban daganatos betegségek kialakulásához vezethet. A sejteken belüli védelmet az antioxidáns rendszerek biztosítják, amelyek semlegesítik a folyamatosan termelődő káros reaktív részecskéket.

A biokémiai tankönyvek eddigi konszenzusa szerint a két fő sejtes antioxidáns védelmi rendszer (a glutation reduktáz és a tioredoxin reduktáz) egyidejű kikapcsolása összeegyeztethetetlen az élettel.

A magyar kutatócsoportok azonban egy olyan különleges egérmodellt vizsgáltak, amelyből mindkét kulcsfontosságú rendszer hiányzott, az állatok mégis teljesen életképesek és egészségesek maradtak.

A sejtek anyagcseréjének lehetőségei sokkal széleskörűbbek, mint azt korábban gondoltuk. Az életben maradásért új utakat, megoldásokat fejlesztenek. A kísérletek során sikerült feltárni egy eddig teljesen ismeretlen anyagcsere-útvonalat, amely képes biztosítani a sejtek számára a szükséges redukáló erőt, valamint a szemi-esszenciális aminosavat, a ciszteint.

Egyedülálló összefogás

Egy ilyen kaliberű felfedezéshez nemzetközi szinten is ritka, komplex kutatási összefogásra volt szükség. A siker kulcsa az Országos Onkológiai Intézet és az Állatorvostudományi Egyetem szoros együttműködése volt, amely ötvözte a legmodernebb tudományágak eszközeit:

• új, izotóppal jelzett speciális vegyületek helyi szintézisét,
• az egyedi, funkcionálisan módosított egérmodellt,
• olyan innovatív méréstechnikákat, amelyek képesek pontosan azonosítani és nyomon követni a különböző alternatív útvonalak által előállított anyagcseretermékeket.

Új fegyver a rák elleni küzdelemben: a daganatok kiéheztetése

A közlemény szerint a felfedezés közvetlen áttörést hozhat a daganatellenes terápiák fejlesztésében. A rákos sejtek rendkívül agresszíven alkalmazkodnak a környezetükhöz: a daganatok belsejében gyakran rendkívül korlátozott a tápanyagok és az oxigén elérhetősége. A daganatos sejtek pontosan az ilyen alternatív anyagcsere-módosításokat és rejtett mellékutakat használják fel saját növekedésükhöz, a stresszes mikrokörnyezet túléléséhez, valamint a meglévő terápiákkal szembeni ellenállás (rezisztencia) kialakításához.

Az újonnan azonosított biokémiai útvonal feltérképezésével a kutatók kezébe egy új célpont került. Ezen alternatív útvonalon keresztül olyan innovatív terápiás eljárások fejleszthetők ki, amelyek képesek elvágni a daganat menekülési útvonalát, és szó szerint „kiéheztetni” a daganatos sejteket, megfosztva őket a túlélési képességüktől.