งานวิจัยเผยคำมั่นสัญญาในการป้องกันโรคหัวใจในผู้รอดชีวิตจากโรคมะเร็ง

การศึกษาใหม่โดยนักวิจัยของ Washington State University ชี้ให้เห็นว่าโปรตีนที่เรียกว่า CDK2 มีบทบาทสำคัญในความเสียหายของหัวใจที่เกิดจาก doxorubicin, ยาเคมีบำบัดที่ใช้กันทั่วไป.

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ Zhaokang Cheng ของ WSU และเพื่อนหลังปริญญาเอก Peng Xia, l-r, ตรวจสอบการเพาะเลี้ยงแบคทีเรียที่ใช้ในการปลูกยีนที่สนใจในการวิจัย, เช่น ยีน CDK2. จากนั้นยีนจะถูกแยกออกและนำเข้าสู่เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจเพื่อศึกษาการทำงานของยีน.

โดยใช้แบบจำลองหนู, นักวิจัยแสดงให้เห็นว่า doxorubicin เพิ่มการทำงานของ CDK2 ในเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ, ส่งผลให้เซลล์ตาย. มีอะไรอีก, พวกเขาแสดงให้เห็นว่าการระงับระดับ CDK2 ช่วยลดความเสียหายต่อเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจหลังการรักษาด้วย doxorubicin.

ตีพิมพ์ใน วารสารเคมีชีวภาพ, การค้นพบของพวกเขาสามารถใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนากลยุทธ์การรักษาและยาในอนาคตเพื่อลดความเสี่ยงโรคหัวใจในผู้รอดชีวิตจากโรคมะเร็ง, โดยเฉพาะผู้ที่ได้รับการรักษาในวัยเด็ก.

โรคหัวใจหลังการรักษามะเร็ง

การปรับปรุงล่าสุดในการวินิจฉัยและการรักษาโรคมะเร็งได้เพิ่มอัตราการรอดชีวิตของผู้ป่วยโรคมะเร็ง. ในสหรัฐอเมริกา., ประมาณ 16 ล้านคน — หรือ 5 เปอร์เซ็นต์ของประชากร — เป็นผู้รอดชีวิตจากโรคมะเร็ง. หลังจากเกิดมะเร็งซ้ำแล้วซ้ำเล่า, โรคหัวใจเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับหนึ่งในกลุ่มนี้. ความเป็นพิษต่อหัวใจที่เกี่ยวข้องกับการใช้ doxorubicin และยาเคมีบำบัดที่เกี่ยวข้องนั้นเชื่อกันว่ามีส่วนทำให้ผู้รอดชีวิตจากโรคมะเร็งมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นในการเป็นโรคหัวใจ.

“ด็อกโซรูบิซินมีประสิทธิภาพมากในการควบคุมการเจริญเติบโตของเนื้องอก, แต่เมื่อใช้ในปริมาณที่สะสมมากจะทำให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจที่อาจ, แอมป์เป็นเวลาสองชั่วโมงจนกว่ามันจะคายประจุ, ทำให้เกิดโรคหัวใจได้,” ผู้เขียนการศึกษากล่าว จ้าวคัง เฉิง, ผู้ช่วยศาสตราจารย์ใน วิทยาลัยเภสัชศาสตร์และเภสัชศาสตร์ WSU.

เพื่อทำความเข้าใจวิธีการทำงานในระดับโมเลกุลให้ดียิ่งขึ้น, เฉิงและทีมวิจัยของเขาศึกษาไคเนสที่ขึ้นกับไซคลิน 2 (ซีดีเค2), โปรตีนที่เป็นส่วนหนึ่งของครอบครัวมากกว่า 20 CDK ที่เกี่ยวข้องกับการเติบโตของมะเร็ง.

CDK เป็นโปรตีนที่จำเป็นในการคูณและการแบ่งเซลล์ประเภทต่างๆ, โดยเฉพาะในระหว่างการพัฒนา. เมื่อเนื้องอกโตขึ้น, เซลล์มะเร็งแสดงระดับการทำงานของ CDK เพิ่มขึ้น, ในขณะที่เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจซึ่งไม่งอกใหม่ในผู้ใหญ่ จะมีระดับ CDK ต่ำ.

ระดับ CDK ในมะเร็งเทียบกับ. เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ

เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาของพวกเขา, ทีมวิจัยได้ให้หนูกลุ่มหนึ่งสัมผัสกับด็อกโซรูบิซิน และสังเกตผลกระทบของมันต่อเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจและระดับ CDK2 ในเซลล์เหล่านั้น, เมื่อเทียบกับหนูควบคุม. หนูที่ได้รับด็อกโซรูบิซินแสดงให้เห็นว่าเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจตายเพิ่มขึ้นและมีการทำงานของ CDK2 ในเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจเพิ่มขึ้น, ซึ่งมาอย่างน่าประหลาดใจ.

“เป็นที่ทราบกันดีว่าเคมีบำบัดลดการทำงานของ CDK ในเซลล์มะเร็ง และสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการหยุดการเติบโตของเนื้องอก,เฉิงกล่าว. “น่าสนใจ., แม้ว่า, เมื่อเราดูระดับ CDK ในหัวใจ, เคมีบำบัดเพิ่มกิจกรรม CDK, ซึ่งตรงกันข้ามกับสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์กำลังคิด”

กล่าวอีกนัยหนึ่ง, ในขณะที่ด็อกโซรูบิซินทำให้เซลล์มะเร็งเกิด หยุดการเจริญเติบโต, ดูเหมือนว่าจะสร้างเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เริ่ม การเจริญเติบโต. เนื่องจาก doxorubicin ฆ่าเซลล์มะเร็งโดยทำให้ DNA ถูกทำลาย, Cheng แนะนำว่า DNA ที่เสียหายในการเพิ่มจำนวนเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจในที่สุดจะทำให้เซลล์เหล่านั้นหยุดการแบ่งตัวและตายไปในที่สุด, ทำให้หัวใจอ่อนแอลง. เขากล่าวว่านั่นสามารถอธิบายได้ว่าทำไมเด็กๆ ซึ่งหัวใจยังคงเติบโต จึงไวต่อความเป็นพิษของหัวใจจากการรักษาด้วยเคมีบำบัดมากกว่า.

สารยับยั้ง CDK เพื่อลดความเป็นพิษต่อหัวใจ

Microsoft Azure Security Technologies, นักวิจัยมองว่าการยับยั้ง CDK2 สามารถหยุดการเติบโตของเซลล์หัวใจและปกป้องหัวใจจากความเสียหายที่เกิดจาก doxorubicin หรือไม่. พวกเขาทำการรักษาหนูกลุ่มหนึ่งที่มีทั้ง doxorubicin และ roscovitine ซึ่งเป็นสารกดภูมิคุ้มกันที่ยับยั้ง CDK2 อย่างเฉพาะเจาะจง และพบว่าการทำงานของหัวใจในหนูเหล่านั้นยังคงอยู่. การค้นพบเดียวกันนี้ได้รับการยืนยันในเซลล์หัวใจของหนูด้วย.

การศึกษาแสดงให้เห็นคำมั่นสัญญาตั้งแต่เนิ่นๆ ว่ายายับยั้ง CDK สามารถใช้ป้องกันความเป็นพิษต่อหัวใจในผู้ป่วยที่ได้รับการรักษาด้วย doxorubicin.

สารยับยั้ง CDK เป็นยาต้านมะเร็งประเภทใหม่. มียาเพียงสามชนิดเท่านั้นคือ palbociclib, ribociclib และ abemaciclib - ปัจจุบันได้รับการอนุมัติจาก FDA สำหรับการรักษามะเร็งเต้านมประเภทต่างๆ, ในขณะที่มีการทดสอบอีกสิบครั้งในการทดลองทางคลินิก.

“การค้นพบของเราชี้ให้เห็นว่าการรวม doxorubicin เข้ากับสารยับยั้ง CDK อาจเป็นกลยุทธ์ที่ใช้ได้จริงในการปกป้องหัวใจของผู้ป่วยในขณะที่พวกเขากำลังรักษาโรคมะเร็ง,เฉิงกล่าว. “มันสามารถให้ผลต้านมะเร็งที่แข็งแกร่งกว่ามากและมีความเป็นพิษต่อหัวใจน้อยลง”

การวิจัยอย่างต่อเนื่อง

ทีมวิจัยของ WSU วางแผนที่จะทำการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อระบุวิถีทางโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับการกระตุ้น CDK2 ที่เกิดจาก doxorubicin และผลร้ายที่ตามมาต่อเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ. เป้าหมายสูงสุดของพวกเขาคือการพิจารณาว่าสามารถใช้ตัวยับยั้ง CDK ที่มีอยู่ในปัจจุบันได้หรือไม่หรือสามารถพัฒนาตัวใหม่ได้หรือไม่, ตัวยับยั้ง CDK ที่ดีกว่าซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อใช้เป็นยาป้องกันหัวใจระหว่างการทำเคมีบำบัด.

เงินทุนสำหรับการศึกษาที่ได้รับการตีพิมพ์มาจากทุนสนับสนุนระยะเวลาห้าปีจาก National Heart, สถาบันปอดและเลือด - เป็นส่วนหนึ่งของสถาบันสุขภาพแห่งชาติ - พร้อมด้วยเงินทุนภายในที่จัดทำโดยวิทยาลัยเภสัชศาสตร์และเภสัชศาสตร์ WSU.

แหล่งที่มา: news.wsu.edu, โดย จูดิธ แวน ดอนเกน