Исследователи говорят, что тот же фермент, который позволяет нам ходить на солнце, не теряя кожу, также может способствовать выживанию и росту немеланомного рака кожи.
Доктор. Эбигейл Клайн, студентка Медицинского колледжа Джорджии при Университете Джорджии Риджентс, проводит лето между первокурсником и второкурсником, узнавая больше о роли этого фермента, протеинкиназы D или PKD1, в повреждении и смерти клеток кожи.
Клайн вошел в число 50 обладателей национальной премии Alpha Omega Alpha Carolyn L 2014 года. Стипендия студентов Кукеина. AOA, национальное почетное медицинское общество, присуждает стипендии на основе качества и перспективности предложения.
Клайн, уже имеющий степень доктора биохимии и планирующий карьеру в дерматологии, считает, что раннее сосредоточение внимания на повсеместном немеланомном раке кожи является отличным местом для начала. Национальный институт рака оценивает около 2 миллионов новых случаев в США в этом году.
По словам летнего наставника Клайна, доктора Клайна, немеланомные виды рака кожи, которые развиваются на участках, подвергающихся воздействию солнечных лучей, например на лице, могут быть уродливыми для удаления. Венди Боллаг, физиолог клеток MCG, изучающая PKD1 почти 15 лет. "И только из-за огромного количества случаев, даже если у вас небольшой процент метастазов, он становится значительным."
Боллаг сообщил в 2010 году в журнале «Онкоген», что ультрафиолетовый свет активирует PKD1. Ее исследования также показали, что эффекты УФ-излучения являются кумулятивными и зависят от дозы, поэтому большее УФ-облучение означает большую активность PKD1. Возникающие в результате проблемы, в том числе немеланомный рак кожи, становятся особой проблемой для стареющего населения.
Одна из множества разнообразных ролей PKD1 в коже, по-видимому, заключается в защите клеток от смерти, что здорово, когда это означает, что клетки кожи могут выжить после полудня на улице. PKD1 также дает клеткам лучшую возможность восстановиться после незначительного повреждения солнцем.
Компромисс заключается в том, что он также может позволить сильно поврежденным клеткам, которые никогда больше не будут служить своей первоначальной цели, избежать естественного самоуничтожения, называемого апоптозом, и стать раком кожи. "Он защищает их от ошибок," сказал Клайн. Повышенное пребывание на солнце увеличивает шанс этого нездорового выживания.
Теперь Клайн и Боллаг хотят выяснить, повысят ли пониженные уровни PKD1 чувствительность – и, следовательно, разрушение – от ультрафиолетового света.
"Мы думаем, что PKD также защищает клетки от ультрафиолетового излучения," Боллаг сказал. "На что Эбигейл будет обращать внимание, так это на то, помогает ли он также ускорить восстановление УФ-излучения." В лаборатории она будет освещать ультрафиолетовым светом нормальные ткани кожи, а также ткани, в которых PKD1 отсутствует в кератиноцитах, наиболее распространенном типе клеток кожи. В качестве своего рода золотой середины она также будет использовать местный ингибитор PKD1 на нормальной ткани кожи, а затем посмотрит, какая ткань подвергается наибольшему повреждению ДНК и гибели клеток от воздействия ультрафиолета. Это одни из первых исследований тканей с неповрежденной архитектурой кожи; Боллаг отмечает, что предыдущая работа была связана с клетками кожи.
"Мы ожидаем повышенного ущерба по сравнению с контрольными объектами," Клайн сказал. "В идеале мы обнаружим, что нокаут имеет массу повреждений и много апоптоза, крем с ингибитором приводит к меньшим повреждениям, а контроль не имеет повреждений."
Еще одно двойное преимущество заключается в том, что PKD1 также имеет тенденцию поддерживать пролиферацию клеток, а не дифференцировку в зрелые типы клеток. Даже без пребывания на солнце клетки кожи постоянно теряют, так как организм постоянно вырабатывает клетки кожи. Однако без дифференциации на зрелые типы клеток, такие как кератиноциты, вся эта пролиферация также обеспечивает энергичный рост, необходимый для рака.
Частью раствора может быть крем для местного применения, подобный тому, который используют исследователи, который немного снижает активность PKD1, так что фермент все еще позволяет нам ходить на улицу, но также позволяет серьезно поврежденным клеткам умирать.
Повышенная экспрессия PKD1 была обнаружена при немеланомном раке, базальноклеточном раке; фермент также вовлечен в другие виды рака, включая рак поджелудочной железы и простаты.
Клайн надеется, что ее лето с Боллагом прольет больше света на роль PKD1 и, в конечном итоге, приведет к улучшению профилактики и лечения рака кожи.