Autofagi sin kontekstavhengige rolle i kreft

Abstract

Ordet autofagi er sammensatt av de to greske ordene «auto» og «fagi», som direkte oversatt betyr «selvspising». Autofagi er en evolusjonært bevart katabolsk prosess der cytosoliske substrater og eventuelle invaderende bakterier og virus, blir nedbrutt. Prosessen induseres ved cellulært stress som næringsmangel, tilstedeværelse av skadede organeller, feilfoldede proteiner eller ved infeksjoner. Basert på forskjellige mekanismer for å styre cytoplasmisk innhold til lysosomene for proteolytisk nedbrytning, finnes det tre typer autofagi; makroautofagi, mikroautofagi og chaperone-mediert autofagi. I denne oppgaven blir ordet autofagi benyttet om prosessen makroautofagi da dette er den viktigste, og mest kjente prosessen av de tre.

Kreft er en av de hyppigste dødsårsakene globalt, og det er et kontinuerlig behov for nye behandlings-strategier. Autofagi er nært tilknyttet kreft ved at mekanismen både kan virke som tumorsuppressor og tumorpromotor. Tidlig i kreftutviklingen kan autofagi motvirke at cellen utvikler seg til en kreftcelle ved å hindre akkumulering av onkogener, ødelagte organeller, feilfoldede proteiner og substanser som kan fremme kreftutvikling. I en etablert tumor kan autofagi være til tumorens fordel. Dette kan skje ved at tumoren kan sende signaler til nærliggende friske celler slik at disse initierer autofagi. Da vil deler av de friske cellene brytes ned og gi næring til tumoren så den kan proliferere og utvikle seg ytterligere. Detaljert kunnskap om kontekstavhengig autofagi vil trolig kunne bidra til utvikling av nye medikamenter med autofagi som terapeutisk mål i fremtiden.

The word autophagy comes from the two greek words “auto” and “phagy”, which directly translated means “self-eating”. Autophagy is an evolutionarily conserved catabolic process, where cytosolic substrates and any invasive bacteria and viruses are degraded. The process is induced by starvation, cellular stress, the presence of damaged organelles, misfolded proteins or infection. There are three types of autophagy based on different mechanisms that lead degradation material to the lysosomes; macroautophagy, microautophagy and chaperone-mediated autophagy. In this bachelor thesis, the term “autophagy” will be used hereafter for macroautophagy, as this is the most important and best known process of the three.

Cancer is one of the most frequent causes of death globally, and new treatment strategies are constantly needed. Autophagy is closely related to cancer because the mechanism can act both as a tumor suppressor and a tumor promotor. Autophagy can prevent the cell from developing into a cancer cell by preventing accumulation of oncogenes, broken organelles, misfolded proteins and substances that can promote cancer development. In an established tumor, autophagy can be advantageous to the tumor. This happens by allowing the tumor to send signals to nearby healthy and normal cells so they can initiate autophagy. Consequently, parts of the healthy and normal cells will be degraded which provides nutrients to the tumor so it can proliferate and develop. Detailed knowledge about the context dependent role of autophagy in cancer will most likely contribute to the development of new anti-cancer drugs targeting the autophagic process.