(Lilla brystkreftceller selvdestrukter. Khuloud T. Al-Jamal & Izzat Suffian)

På den tiden det vil ta deg til å lese denne artikkelen, vil millioner av kroppens celler døde via en selvdestruksmekanisme som kalles programmert celledød. Denne prosessen er en del av kroppens normale sunne funksjon og brukes til å eliminere celler som ikke lenger er nødvendig, eller som har blitt skadet på en slik måte at deres fortsatte eksistens kan være en trussel.

Under vår utvikling fra enkeltbefruktede celler til embryoer og utover, spiller programmert celledød en viktig rolle i skulpturelle anatomiske strukturer. Det bidrar til å danne alle deler av kroppene våre fra våre fingre og tær (døende celler tar bort båndet mellom sifrene som vi utvikler) til det komplekse nettverket av forbindelser mellom nevronene i hjernen vår. For det utviklende embryo er død av noen celler like viktig som overlevelsen til andre.

Når vi vokser fullstendig, spiller programmert celledød en viktig rolle i kontinuerlig fornyelse av vev, slik som beinmerg og formen på tarmen. Det virker også som en overvåkingsmekanisme - lukker ut celler som har blitt kompromittert av virusinfeksjon eller genetisk mutasjon.

Apoptose: Et pent oppbevaringssystem

apoptose, en av hovedmekanismene av programmert celledød, får navnet sitt fra det greske ordet som brukes til å beskrive skjulingen av blader eller kronblad. Det ble først identifisert i midten av det nittende århundre, men vår moderne forståelse av det stammer fra 19 og det banebrytende arbeidet til John Kerr, Andrew Wyllie og Alastair Currie, og jobber da ved University of Aberdeen.

De viste at under denne prosessen er innholdet i en dødcelle pent pakket opp for å bli absorbert for resirkulering av spesialiserte hvite blodlegemer. Dette svært effektive avfallshåndteringssystemet er viktig fordi enhver utjevning av cellens innhold kan forårsake skade på det omkringliggende vevet ved å provosere betennelse.

Vi vet nå at prosessen med apoptose er en kompleks kjede av hendelser som involverer mange forskjellige enzymer og proteiner. Det begynner med et signal enten at det er noe galt med cellen eller at det har blitt overflødig. Noen ganger er signalet til å dø produsert av immunsystemet, men det kan oppstå fra selve den dømte cellen selv.

Meldingen at cellen må dø, kaskader ned for å aktivere enzymer, kalt kaspaser, som har ligget sovende i den. Disse "bøndene" starter deretter prosessen med å demontere cellen ifølge et genetisk kodet program, og dramaet utfolder seg i henhold til en forhåndsbestemt rekkefølge.

Men akkurat som det er viktig at uønskede eller potensielt skadelige celler bortskaffes, er det også viktig at friske celler ikke elimineres unødvendig. Cellene produserer derfor også overlevelsessignaler som kan forstyrre meldingen for å begå selvmord, og det er den finjusterte balansen mellom signaler for død og overlevelse som i siste instans bestemmer en celles skjebne.

Forstyrret likevekt

Ved alvorlig kreft blir den delikate likevekten mellom celledeling og celledød forstyrret til fordel for for stor deling og for liten død. Forstyrrelse av apoptose er vanlig for alle kreftformer som den ukontrollerte proliferasjonen av celler som er karakteristisk for sykdommen - for eksempel forårsaker svulster - vil vanligvis være en utløser for å starte apoptose selvdestruksjonsprogrammet.

Normalt fungerende apoptose vil derfor føre til at kreftceller dør før de kan gjøre skade. Men i stedet undertrykker kreftceller apoptose ved å enten forstyrre signaler som forteller cellen å ødelegge seg selv eller ved å øke signalene som forteller det å overleve.

Undertrykkelsen av apoptose ved kreftceller kan gjøre behandlingen vanskelig, ettersom slike celler er vanskeligere å drepe. Kreftene er imidlertid avhengige av inaktive apoptotiske veier for deres overlevelse, og dette er et sårbarhet som kan utnyttes ved behandling av kreft. Reaktiver disse veiene, og kreftcellene kan dø.

Forskere har allerede utviklet kreftmedisiner som kan gjøre akkurat dette, enten ved undertrykke overlevelsessignaler eller ved gjenopprette funksjonen til dødsinducerende, med lovende resultater.

Dette arbeidet er fortsatt i sine tidlige dager, og en stor utfordring å overvinne er det rene spekteret av forskjellige måter som kreftceller finner for å forstyrre apoptose. Bruk et stoff for å kutte av en av disse og kreftcellene kan, hydra-lignende, overleve ved begynner å bruke en annen.

Likevel har vi kommet langt over de siste fire tiårene, og da vi forbereder vår forståelse av den komplekse kretsen av apoptotiske systemet, vil de mer effektive kreftbehandlingene bli utviklet.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation.
Les opprinnelige artikkelen.

om forfatteren

Sarah Allinson er seniorlærer ved Lancaster University. Hun har utført kreftforskning ved Lancaster University i et tiår, etter å ha mottatt en North West Cancer Research Fellowship i 2004. Hun begynte sin karriere som kjemiker, fullførte en doktorgrad i nukleinsyrer kjemi ved University of Southampton før han fortsatte å jobbe med DNA-reparasjon ved Medical Research Council i Oxfordshire. Hennes forskning fokuserer på hvordan celler reagerer på skade på deres genetiske materiale med særlig interesse for effektene av ultrafiolett stråling, hovedårsaken til hudkreft. Sara foredrar også ved Universitetet på genetikk og kreftbiologi og arbeider med lokal veldedighet Nordvest Cancer Research på samfunnsoppsøkingsaktiviteter for å øke bevisstheten om problemer knyttet til kreft.

Opplysningserklæring: Sarah Allinson jobber ikke for, konsulterer, eier aksjer i eller mottar finansiering fra firma eller organisasjon som vil ha nytte av denne artikkelen, og har ingen relevante tilknytninger.

Anbefalt bok:

Vår stjålne fremtid: Trenger vi vår fruktbarhet, intelligens og overlevelse? - En vitenskapelig etterforskerhistorie ...
av Theo Colborn, Dianne Dumanoski og John Peter Meyers.

Dette arbeidet fra to ledende miljøforskere og en prisbelønt journalist tar opp hvor Rachel Carson er Silent Spring forlatt, og ga bevis på at syntetiske kjemikalier kan ha opprørt våre normale reproduksjons- og utviklingsprosesser. Ved å true den grunnleggende prosessen som overlever overlevelse, kan disse kjemikaliene være usynlig undergraver menneskeheten. Denne undersøkende kontoen identifiserer måtene som forurensende stoffer forstyrrer menneskelig reproduksjonsmønster og direkte forårsaker slike problemer som fosterskader, seksuelle abnormiteter og reproduktive feil.

Klikk her for mer info og / eller å bestille denne boken på Amazon.