Kanser hücreleri ve bağışıklık hücreleri üzere süratli büyüyen hücrelerin, faaliyetlerini güçlendirmek için görünüşte verimsiz olan bir tekniğe başvurma nedeni, 100 yıldır gizemini koruyordu. Yeni çalışmada bilim insanları, ikna edici bir karşılık üretti.
2021 yılı her biyokimya ders kitabında yer alan temel bir keşfin 100’üncü yılı. 1921’de Alman tabip Otto Warburg, kanser hücrelerinin glikoz şekerdeki enerjiyi verimsiz bir usulle kullandığını gözlemledi: Kanser hücreleri şekeri oksijen kullanarak “yakmak” yerine maya mantarları üzere fermente ediyordu. Bu oksijen içermeyen süreç süratli gerçekleşiyor lakin glikozdaki gücün büyük kısmını açığa çıkmamış halde bırakıyor.
“Warburg metabolizması” denen bu olayı açıklamak isteyenler, yıllar boyunca çeşitli hipotezler öne sürdü. Bu hipotezler ortasında hücrelerin “enerji merkezleri” diye bilinen mitokondrilerin kanser hücrelerinde bulunmadğı ve bu nedenle glikozun büsbütün kullanılamadığı savı da yer alıyordu. Lakin bu açıklamaların hepsi yeni bulgulara yenik düştü. Örneğin, kanser hücrelerinin mitokondrilerinin pek iyi çalıştığı anlaşıldı.
Indepentent’ın haberine nazaran şimdiyse Memorial Sloan Kettering Kanser Merkezi’nden (MSKCC) immünolojist Ming Li’nin öncülük ettiği bir araştırma grubu, 21 Ocak’ta hakemli bilim mecmuası Science’da yayımlanan makalede çok sayıda genetik ve biyokimyasal deneye dayalı yeni bir cevap ortaya koydu.
Bulgular, Warburg metabolizmasıyla hücrenin güç etkinliğinde rol oynayan en önemli enzimlerden PI3 kinaz ortasında, daha evvel detaylı incelenmeyen bir ilişkiye dayanıyor. Dr. Li bu enzimi şöyle açıklıyor:
Bulgular, biyokimyacılar ortasında kabul edilen ve metabolizmayı hücre sinyal iletiminden sonra ikinci sıraya yerleştiren yaygın görüşe meydan okuyor. Çünkü metabolizmanın hedeflenmesinin de kanserin büyümesini engellemek için tesirli bir yol olarak kullanılabileceğini ileri sürüyor.
Bağışıklık hücreleri ve kanser hücreleri
Araştırma grubu, Warburg metabolizmasını yeniden metabolizmanın bu verimsiz biçimine dayanan bağışıklık hücrelerinde inceledi. Bağışıklık hücreleri bir enfeksiyon karşısında uyarıldıklarında, T hücresi isimli makul bir tıp sayıca artıp enfeksiyonla savaşan sistemi güçlendirirken, oksijen “yakan” alışıldık metabolizmadan Warburg metabolizmasına geçiş yapıyor.
Bu geçişi denetim eden en önemli “anahtar” Laktat dehidrojenaz A (LDHA) isimli ve PI3 kinaz sinyal iletimi sonucunda üretilen bir enzim. Bu geçiş sonucunda, glikoz kısmen yakılıyor fakat hücrelerin ATP ismi verilen temel güç ünitesi de süratlice üretilmiş oluyor. (Hücreler glikozu “yakmak” için oksijen kullandığında ise kısmen parçalanan bu moleküller daha da parçalanmak için mitokondriye gidiyor ve ATP üretiminde gecikme yaşanıyor).
Dr. Li ve grubu de LDHA enzimi bulunmayan T hücrelerinin PI3 kinaz aktivitesini sürdüremediğini ve sonuç olarak enfeksiyonlarla tesirli bir biçimde savaşamadığını farelerde gösterdi. Araştırmacılara nazaran bu sonuç, kelam konusu metabolik enzimin, hücrenin sinyal iletim aktifliğini denetim ettiğine işaret ediyor.
Aktifleşmiş bağışıklık hücrelerinin bu metabolizmayı neden tercih ettiğine gelince, araştırmacılara nazaran bu, hücrenin hücre bölünmesi ve enfeksiyonla savaşan mekanizmayı desteklemek için süratlice ATP üretimine gereksinim duymasından kaynaklanıyor olabilir.
Bağışıklık hücrelerindeki kanser benzerliği
Takım keşiflerini bağışıklık hücrelerinde yapmış olsa da bu hücreler kanserle açık paralellikler taşıyor.
Dr Li, “PI3 kinaz kanser bağlamında çok fakat çok değerli bir kinaz. Kanser hücrelerine bölünmeleri için gönderilen büyüme sinyali ve kanserde en çok fazlaca faal olan sinyal iletimi yolaklarından biri” diyor.
Bağışıklık hücreleri üzere kanser hücreleri de bu sinyal iletim yolağının aktifliğini sürdürmek ve böylelikle devamlı büyüme ve çoğalmayı garantilemek için Warburg metabolizmasını devreye sokabiliyor.
Bu sonuçlar, doktorların Warburg’un “anahtarı” olan LDHA etkinliğin engelleyerek kanser büyümesini denetim altına alabileceğine yönelik ilgi alımlı mümkünlüğü gündeme getiriyor.
Onedio
