DNA korjausproteiinin MGMT estäminen syöpähoidossa

MGMT on DNA:n korjausproteiini ja kuuluu Direct Reversal –korjausjärjestelmään.

(Engl. O6- alkylguanine DNA alkyl transferase (AGT) repair

AGT repair is a DNA repair protein encoded by MGMT (O6-methylguanine DNA methyltransferase) removes DNA adducts from O6 methylguanine. The failure in the repair system results in G to A transition and DNA strand break observed in hematopoietic tumors, breast, ovarian and retinoblastomas ). www.molecular-cancer.com/content/6/1/26

Jos MGMT ei toimi ei pystytä DNA:n sisällä korjaamaan alkyloitunutta G -emästä ja voi tapahtuu luennassa G-A transition(eikä normaali G -C linjan luenta) ja DNA:n säikeen katko.

Mutta syöpäkasvaimen suhteen taas koetetaan saada aikaan tällaista DNA-vauriota syövässä, jotta se saataisiin pysähtymään solu solulta niiden alkaessa jarruttaa solusykliä.

Suomennosta abstraktista.

Eräs vaikea syöpälaji haimasyöpä on hyvin kestokykyinen sellaisia syöpälääkkeitä vastaan, jotka alkyloivat DNA:ta. Yksi syy on, että haimasyövässä on korkeat pitoisuudet tätä MGMT -entsyymiä, DNA:n korjausproteiinia.

(MGMT= DNA repair protein, O⁶-methylguanine-DNA methyltransferase).

Miten voidaan saada syöpäkudos herkemmäksi (alkyloivalle) sytostaattiselle lääkeaineelle?

Voidaan koettaa inaktivoida tämä MGMT-entsyymi jollain inhibiittorilla, kuten tutkijat abstraktissaan kertovat.

He käyttivät erästä MGMT inhibiittoria BG (O6-benzyyli-guaniinia).

Alkyloivat aineet , jolla syöpäsoluja tutkittiin, olivat tässä carmustine (BCNU) ja temozolomide (TMZ).

Mikä oli p53 osuus?

Tutkijat huomasivat, että jos p53 tekijä( genomin suojelija) oli mutatoitunut, kombinaatioterapia TMZ +BG tehosi huonommin kuin silloin, jos p53 oli kunnossa.

TMZ + BG aiheutti solusyklin pysähtymän tekemällä DNA-vaurion ja solut joutuivat apoptoosiin, varsinkin haimasyöpäkudoksessa. Apoptoosi välittyi p53 tietä, sillä oletetaan , että p53 kontrolloi solusyklin jarruttumista (arrest) joko G1/S tai G2/M kontrollipisteissä antamalla pro-apoptoottisen vasteen.

KTS kuva: P53 kohdeproteiinit, joiden kautta p53 vaikuttaa apoptoosin:

http://www.nature.com/nrc/journal/v1/n1/images/nrc1001-068a-f1.gif)’

Tutkijat selvittivät edelleen mekanismia, jolla funktionaalinen p53 tekijä vaikutti omalta osaltaan korjaamattomien O6-metyyliguaniinien toksisuuteen.

Mutatoitunutta p53 tekijää Mut-P3 sisältänyt solulinja (Capan-1) sisältää korkeat basaalipitoisuudet p53, p21, Bax ja Bcl-2 ja näitten proteiinien pitoisuudet pysyvät muuttumattomina, kun käsitellään kombihoidolla BG + TMZ.

Mutta jos käsiteltiin sitä linjaa jossa on normaali p53 (Capan-2 linjaa) osoittautuu tapahtuvan merkitsevä indusoituminen genominsuojelijatekijässä p53 ( joka on tuumorisuppressori) sekä p21 tekijässä samaisella kombikäsitelyllä.

Eräällä TUNLl-menetelmällä voitiin osoittaa kombikäsittelyn (TMZ+BG) jälkeen, että normaalilla p53 tekijällä saatiin aikaan huomattavasti suurempi, kaksinkertainen apoptoottinen indeksi, verrattuna mutantti-p53-linjaan. Tämä vaste korreloi BAX-expression indusoitumiseen.

Merkitsevän tärkeää tässä on p53 proteiinin vaikutus mismatch-korjaus (MMR) proteiinin hPMS2 esiin indusoituminen, joka taas osallistuu jälkipäätöksiin tunnistettuaan O6-metyyliguaniini mismatch-emäsparin esiintymisen ja voi johtaa solun kuolemaan.

(KTS MMR http://www.nature.com/cr/journal/v18/n1/full/cr2007115a.html )

(MMR komponentit: :

http://www.nature.com/cr/journal/v18/n1/fig_tab/cr2007115t1.html#figure-title

Basaaliset pitoisuudet hPMS2, p21 ja BAX-proteiineja oli merkitsevästi matalammat kun p53 oli normaali verrattuna mutantti Mut-p53-soluihin

Kombiterapian jälkeen(BG+TMZ) säätyi ylös hPMS2 normaalin p53 omaavissa soluissa, kun taas mutantti-53 soluissa sen pitoisuudet laskivat (=MMRjärjestelmä osallistuu jatkossa)

Ylläolevan kanssa yhdenmukaisesti: solusyklin pysähtymän indusoiminen PI3K/CDK inhibiittorilla (7-OH-staurosporin) mutantti-p53:n omaavat haimasyöpäsolusiirrännäiset johtivat koe-eläimessä selvästi tuumorikasvun viiveeseen vasteena kerta käsittelylle TMZ+BG.

(Solusyklin pysähtymä sinänsä voi olla p53:sta riippumatonkin:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=eurekah&part=A20842)

LÄHDE: Sabapathi Sathishkumar, Seema Gupta, Mansoor M. Ahmed and Demetrius M. Kokkinakis Role of p53 and cell cycle arrest in the sensitization of pancreatic tumors to temozolomide University of Kentucky, Lexington, KY and University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA

Ref: Kokkinakis DM, Ahmed MM, et al. Sensitization of pancreatic tumor xenografts to carmustine and temozolomide by inactivation of their O6-Methylguanine-DNA methyltransferase with O6 benzylguanine or O6-benzyl-2’-deoxyguanosine. Clin Cancer Res. 2003 Sep 1;9(10 Pt1):3801-7.

http://aacrmeetingabstracts.org/cgi/content/abstract/2004/1/1299