Nanosekundni pulzi uničijo rakave celice

Kitajska raziskovalna skupina v reviji Bioelectrochemistry poroča, da nanosekundni električni pulzi v laboratorijskih pogojih uspešno uničijo celice anaplastičnega raka ščitnice.

Anaplastični rak ščitnice je redka oblika raka ščitnice. Je eden najbolj agresivnih in najhitreje rastočih tumorjev. Stopnja umrljivost pri obolelih je zelo visoka, saj trenutno nimamo učinkovitega zdravljenja.

Kratki, le nekaj nanosekund dolgi električni pulzi, so ena od novejših možnosti zdravljenja raka. Več raziskovalnih skupin je za različne vrste rakov že pokazalo, da dovajanje nanosekundnih električnih pulzov na območje tumorja sproži smrt rakavih celic brez vpliva na okoliške zdrave celice. Ni pa še povsem pojasnjeno, zakaj ti električni pulzi povzročijo smrt rakavih celic. Raziskovalke in raziskovalci domnevajo, da imajo pri tem pomembno vlogo povečanje prepustnosti celične membrane, nakopičenje kalcija v celični notranjosti ter poškodbe DNK, ki jih povzročijo nanosekundni pulzi. Zdrave celice si opomorejo in preživijo, rakave pa ne.

Kitajska raziskovalna skupina je proučevala vpliv sto nanosekund dolgih električnih pulzov na celice človeškega anaplastičnega raka ščitnice. Uporabljali so trajno celično linijo, torej celice, ki jih znamo razmnoževati v laboratoriju. Z različnimi testi so ugotovili, da nanosekundni pulzi sprožijo proces nadzorovane celične smrti, imenovane apoptoza, zaradi česar celice odmrejo. Sposobnost izmikanja apoptozi je namreč eden ključnih dejavnikov za nastanek in rast tumorjev.

Opazili so tudi, da se je zaradi nanosekundnih pulzov povišala raven encima dušikove oksidaze v celicah. Dušikova oksidaza ima zanimivo vlogo v biologiji raka. Če je raven tega encima nizka, ima celica zmožnost pospešenega razmnoževanja. Nasprotno pa ima visoka raven encima v rakavi celici protitumorski učinek, saj sproži celično smrt. 

V nadaljevanju raziskave so kitajske znanstvenice in znanstveniki celicam pred izpostavitvijo električnim pulzom dodali zaviralec encima dušikove oksidaze. Ob prisotnosti zaviralca so bili električni pulzi manj učinkoviti pri pobijanju rakavih celic. Nato pa so celicam dodali molekulo, ki pospeši reakcijo, ki jo katalizira dušikova oksidaza. V tem primeru so uničili še več rakavih celic kot le z nanosekundimi pulzi. Oboje nakazuje na pomembno vlogo dušikove oksidaze pri sprožitvi celične smrti po delovanju nanosekundnih električnih pulzov.

Raziskava odpira možnost razvoja terapije na osnovi nanosekundnih električnih pulzov za trenutno skorajda neozdravljivega anaplastičnega raka ščitnice. Poleg tega so znanstvenice in znanstveniki predstavili še en možen mehanizem, s katerim nanosekundni električni pulzi sprožijo celično smrt rakavih celic. Naloga nadaljnjih raziskav pa bo ugotoviti, ali je ta mehanizem splošen za vse vrste rakov ter ali električni pulzi učinkovito uničujejo rakave celice tudi v organizmu in ne le v laboratoriju gojenih celicah.

Rakave celice je pobijala Angelika.