Studie zeigt Versprechen Herzkrankheit in den Krebsüberlebenden bei der Verhütung

Eine neue Studie von der Washington State University Forscher legen nahe, dass ein Protein, das eine entscheidende Rolle bei Herzschäden durch Doxorubicin verursacht genannt CDK2 spielt, eine häufig verwendete Chemotherapeutikum.

WSU Assistant Professor Zhaokang Cheng und Postdoc Peng Xia, l-r, Bakterienkulturen untersuchen verwendet, um Gene von Interesse, um ihre Forschung zu wachsen, wie das CDK2-Gen. Die Gene werden dann isoliert und eingeführt in den Herzmuskelzellen ihre Funktion zu studieren.

Mit einem Nagetiermodell, Die Forscher zeigten, dass CDK2 Aktivität in Herzmuskelzellen Doxorubicin erhöht, was zu Zelltod. Was ist mehr, sie zeigten, dass Unterdrückung von CDK2 Ebene Schäden an Herzmuskelzellen nach einer Behandlung mit Doxorubicin gelindert.

In der veröffentlichten Journal of Biological Chemistry, ihre Feststellung als Grundlage könnte für die zukünftige Entwicklung von Behandlungsstrategien und Medikamenten zur Herzkrankheit Risiko bei Krebsüberlebenden zu reduzieren, vor allem diejenigen in der Kindheit behandelt.

Herzkrankheit nach einer Krebsbehandlung

Die jüngsten Verbesserungen bei der Diagnose und Behandlung von Krebs haben die Überlebenschancen von Krebspatienten erhöht. In den USA., schätzungsweise 16 Millionen Menschen – bzw 5 Prozent der Bevölkerung – sind Krebsüberlebende. Nach dem Wiederauftreten von Krebs, Herzkrankheit ist die häufigste Todesursache in dieser Gruppe. Herztoxizität mit der Verwendung von Doxorubicin verbundenen und assoziierten Chemotherapie Drogen ist gedacht für die Krebsüberlebenden ein erhöhtes Risiko der Entwicklung von Herzkrankheiten verantwortlich zu sein.

„Doxorubicin ist sehr effektiv bei der Kontrolle des Tumorwachstums, aber wenn sie in großen kumulativen Dosen verursacht es Schäden an Herzmuskelzellen, die möglicherweise, im Laufe der Zeit, führen zu Herzkrankheiten,“, Sagte Studie Autor Zhaokang Cheng, Assistant Professor in der WSU College of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences.

Um besser zu verstehen, wie dies auf molekularer Ebene funktioniert, Cheng und sein Forschungsteam untersuchten Cyclin-abhängige Kinasen 2 (CDK2), ein Protein, das Teil einer Familie von mehr als ist 20 CDKs, die am Krebswachstum beteiligt sind.

CDK sind wesentliche Proteine ​​in der Multiplikation und Division von verschiedenen Zelltypen, vor allem während der Entwicklung. Da Tumore wachsen, Krebszellen zeigen Ebene der CDK-Aktivität erhöht, während Herzmuskelzellen - die bei Erwachsenen nicht regenerieren - zeigen geringe CDK.

CDK Ebene in der Krebstherapie vs. Herzmuskelzellen

Im Rahmen ihrer Studie, das Forschungsteam eine Gruppe von Mäusen ausgesetzt Doxorubicin und beobachtet seine Auswirkungen auf die Herzmuskelzellen und Ebenen der CDK2 in diesen Zellen, im Vergleich zu Kontrollmäusen. Mäuse, die Doxorubicin erhielten, zeigten Herzmuskel Zelltod und erhöhter CDK2-Aktivität in Herzmuskelzellen erhöht, die kam als Überraschung.

„Es ist bekannt, dass die Chemotherapie CDK-Aktivität in Krebszellen abnimmt und dass dies involviert in dem Tumorwachstum zu stoppen,“Cheng sagte. "Interessant, obwohl, wenn wir bei CDK Ebenen im Herzen sahen, Chemotherapie erhöhte CDK-Aktivität, das war das Gegenteil von dem, was Wissenschaftler dachten.“

Mit anderen Worten, während verursacht Doxorubicin Krebszellen haltwachsend, es scheint, Herzmuskelzellen zu machen Start wachsend. Da tötet Doxorubicin Krebszellen durch DNA-Schäden verursachen, Cheng legt nahe, dass geschädigte DNA Herzmuskelzellen schließlich in Multiplizieren jene Zellen zu stoppen verursacht Replizieren und sterben, Schwächung des Herzens. Er sagte, dass könnte auch erklären, warum Kinder - deren Herz wachsen noch - sind empfindlicher gegenüber Herz Toxizität von Chemotherapie.

CDK-Inhibitor Herztoxizität zu reduzieren

Nächster, Die Forscher untersuchten, ob zu sehen CDK2 Hemmung könnte Herzzellwachstum stoppen und das Herz von Doxorubicin-induzierten Schäden schützen. Sie behandeln, um eine Gruppe von Mäusen sowohl mit Doxorubicin und Roscovitin - eine immunsuppressive Substanz, die selektiv CDK2 inhibiert - und festgestellt, dass die Herzfunktion in den Mäusen erhalten wurde. Die gleichen Ergebnisse wurden auch in Rattenherzzellen bestätigt.

Die Studie zeigt frühe Versprechen, dass CDK-Inhibitor Drogen verwendet werden könnten, Herztoxizität bei Patienten zur Abwendung mit Doxorubicin behandelt werden.

CDK-Inhibitoren sind eine neuere Klasse von Krebsmedikamenten. Nur drei solcher Drogen - palbociclib, ribociclib und abemaciclib - werden derzeit für die Behandlung von verschiedenen Arten von Brustkrebs-FDA zugelassen, während ein weiteres Dutzend oder so in klinischen Studien getestet.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass mit einem CDK-Inhibitor Doxorubicin kombiniert Herzen für den Schutz von Patienten, die eine tragfähige Strategie sein könnte, während sie für Krebs behandelt werden,“Cheng sagte. „Es könnte bietet eine viel stärkere Wirkung gegen Krebs mit weniger Toxizität für das Herz.“

Kontinuierliche Forschung

Das WSU Forscherteam plant weitere Forschung zu tun, um die molekularen Wege in Doxorubicin-induzierten Aktivierung von CDK2 und seiner anschließenden schädlichen Wirkung auf Herzmuskelzellen beteiligt zu identifizieren. Deren Ziel ist es, um zu bestimmen, ob ein derzeit verfügbaren CDK-Inhibitor verwendet werden könnte, oder ob sie eine neue entwickeln könnte, besser CDK-Inhibitor speziell entwickelt, um während der Chemotherapie als Herz-Schutz-Droge verwendet werden.

Die Finanzierung für ihre veröffentlichte Studie kam von einem Fünf-Jahres-Zuschuss von der National Heart, Lung and Blood Institute - eine Komponente der National Institutes of Health - zusammen mit interner Finanzierung durch das WSU College of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences.

Quelle: news.wsu.edu, von Judith Van Dongen