癌細胞は執拗であり、現在の治療法に対する耐性を発達させ、その病気を治療することを大いに挑戦する難しい能力を有する。しかし、エキサイティングな新しい研究が癌の弱点を特定した可能性があります。発見はすでに細胞培養における病気の根絶につながっています。
ジャーナルに最近掲載されたこの研究は、がん細胞のクロマチンの構造を変えることで、それらを破壊しやすくする可能性があることを明らかにしています。
細胞核において、DNAはヒストンと呼ばれるタンパク質の周りに包まれている。彼らは一緒にクロマチンを形成する。
クロマチンの仕事は、遺伝子コードを細胞の核にきれいにまとめることです。クロマチンは、どの遺伝子をスイッチオン/オフするかを調節することもできる。しかし、がん細胞では、クロマチンが癌治療に進化し、適応し、生き残ることができます。
「遺伝学をハードウェアと考えるなら、ノースウェスタン大学のMcCormick School of EngineeringのVadim Backman研究を、「クロマチンはソフトウェアです」と説明しています。
彼は、「がんなどの複雑な疾患は、個々の遺伝子の行動に依存するのではなく、何万個もの遺伝子の複雑な相互作用に依存している」と付け加えている。
そこで、Backmanらは、抗がん剤耐性の鍵となるクロマチンの視野を広げ、昨年開発したイメージング技術を駆使して、この複雑な巨大分子の詳細を学んだ。
クロマチンによる癌細胞死の予測
新しい技術は、部分波分光（PWS）顕微鏡と呼ばれ、生きた細胞のクロマチンのリアルタイムモニタリングを可能にします。
さらに、PWSは、癌形成がクロマチンに影響を与える正確な点であると言われる20〜200ナノメートルの長さスケールでクロマチンを評価することを可能にすると説明している。
彼らは、PWSを用いて培養された癌細胞のクロマチンをモニターした。彼らは、クロマチンが、ガン細胞が治療を回避するのを助ける遺伝子発現に関連する特異的な「充填密度」を有することを見出した。
この分析は、より不均一で無秩序なクロマチン充填密度が、化学療法に応答してより大きな癌細胞の生存に関連することを明らかにした。しかしながら、より保存的で秩序ある充填密度は、化学療法に応答してより大きな癌細胞死につながった。
「細胞のクロマチン構造を見るだけで、それが生き残るかどうかを予測できます」とバックマンは語ります。 「正常なクロマチン構造を持つ細胞は応答できないため死んでしまい、抵抗を求めてゲノムを探索することができず、耐性を獲得することができない」
ガンを殺すためにクロマチンを標的にする
彼らの発見に基づいて、研究者らは、クロマチンの構造を変えてより規則正しくすることが、癌細胞の治療に対する脆弱性を高める一つの方法であると仮説を立てた。
さらなる研究で、チームは、癌細胞の核内の電解質を変えることによってクロマチンの構造を改変することができることを発見した。
チームは、FDA（Food and Drug Administration：食品医薬品局）によってすでに承認された2つの薬剤、セレコキシブおよびジゴキシンを用いてこの戦略を試験した。
セレコキシブは現在疼痛緩和に使用されており、ジゴキシンは心房細動および心不全の治療に使用されています。しかしながら、両方の薬剤は、クロマチンの充填密度を変化させることもできる。
研究者らは、これらの薬剤（クロマチン保護治療薬（CPT）と呼ぶ）を化学療法と組み合わせ、研究室の癌細胞でそれらを試験した。バックマンによると、彼らは「何か注目すべきもの」を目撃した。
「2〜3日以内に、ほとんどすべての癌細胞が反応しないために死亡した」CPT化合物は細胞を死滅させず、クロマチンを再構築する。細胞の進化能力をブロックすれば、 「ヒール」。
Vadim Backman
研究者は彼らの発見によって興奮しているが、確固たる結論を下す前に、動物やヒトの研究が必要であることを念頭に置いている。
「細胞培養とヒトとの間には大きな違いがあります」とBackmanは言います。 「人体内の環境が癌の行動にどう影響するか、あるいは予期せぬ副作用があるかどうかは決してわかりません」
それは、今まで7つの異なる癌のタイプで彼らの発見を再現してきたことに、Backmanは言う “非常に有望”と述べた。
