Two Faces of Evil: Cancer and Neurodegeneration

دو بزرگترین ترس پزشکی جمعیت سالخورده سرطان و بیماری آلزایمر هستند. علیرغم پیشرفت های چشمگیر در درک علت مولکولی این اختلالات، گزینه های درمانی برای بسیاری از بیماران مبتلا به بیماری پیشرفته اندکی تغییر کرده است و نتایج ناگوار باقی مانده است. به طور متناقض، یافته های اخیر نشان می دهد که برخی از همان مولکول ها و فرآیندهای بیوشیمیایی زمینه ساز سرطان نیز ممکن است در تخریب عصبی شرکت کنند. بنابراین، گرد هم آوردن متخصصان حوزه‌های تحقیقات سرطان و تخریب عصبی برای بحث در مورد آخرین پیشرفت‌ها و ایده‌ها، با تأکید ویژه بر حوزه‌های همپوشانی، برای تحریک تعاملات بین رشته‌ای با امید به تسریع پیشرفت، بسیار مفید خواهد بود. سرطان در نتیجه شکست در فرآیندهای ژنتیکی و اپی ژنتیکی حاکم بر تکثیر سلولی و مرگ سلولی ایجاد می شود. تغییرات در چندین کلاس از مولکول های سیگنال دهنده، هم انکوژن ها و هم ژن های سرکوبگر تومور، منجر به رشد کنترل نشده سلول می شود. در طول دو دهه گذشته، جزئیات مسیرهای پیام رسانی پیچیده، از گیرنده های سطح سلول تا آبشارهای پروتئین کیناز، فاکتورهای رونویسی و تعدیل کننده های کروماتین، و همچنین مسیرهای پاسخ آسیب DNA مرتبط با کنترل چرخه سلولی که از ژنوم محافظت می کنند، کشف شده است. . در برخی موارد، پروتئین‌های تنظیم‌کننده کلیدی، اهداف جدیدی را برای توسعه مهارکننده‌های مولکول کوچک که در حال حاضر در کلینیک در حال آزمایش هستند، ارائه کرده‌اند. توسعه سیستم عصبی به بسیاری از مسیرهای سیگنال دهی و فرآیندهای کنترل رشد وابسته است که در سرطان دچار مشکل می شوند. با این حال، در نورون‌های بالغ، همان پروتئین‌های سیگنال‌دهنده در آبشارهای انتقال مشارکت می‌کنند که محرک‌های کوتاه‌مدت را که توسط تحریک سیناپسی ایجاد می‌شوند، به تغییرات طولانی‌مدت در مدارهای عصبی از طریق تنظیم بیان ژن و ساختار کروماتین مرتبط می‌کنند. این تغییرات تطبیقی ​​طولانی مدت منجر به تغییراتی در ساختار و عملکرد سیناپسی می شود که به یادگیری و حافظه کمک می کند. تداوم مولکول های تنظیم کننده رشد در نورون های پست میتوتیک فرصتی را برای مشارکت آنها در فرآیندهای پاتوفیزیولوژیکی که منجر به از دست دادن نورون می شود، فراهم می کند. اخیراً، شواهدی جمع‌آوری شده است که نشان می‌دهد پروتئین‌های چرخه سلولی و پروتئین‌های انتقال سیگنال با تخریب عصبی ارتباط دارند. در واقع، مهارکننده‌های دی استیلاسیون هیستون هم به عنوان عوامل ضد سرطان و هم در پیشگیری از از دست دادن نورون‌ها نویدبخش بوده‌اند.

The two greatest medical fears of the aging population are cancer and Alzheimer’s disease. Despite dramatic advances in understanding the molecular etiology of these disorders, therapeutic options for many patients with advanced disease have changed little and outcomes remain dismal. Paradoxically, recent findings suggest that some of the same molecules and biochemical processes underlying cancer may also participate in neurodegeneration. Therefore, it would be very useful to bring together experts from the fields of cancer research and neurodegeneration for discussions of the latest advances and ideas, with a particular emphasis on areas of overlap, to stimulate transdisciplinary interactions with the hope of accelerating progress. Cancer arises as a consequence of a breakdown in the genetic and epigenetic processes governing cell proliferation and cell death. Alterations in several classes of signaling molecules, both oncogenes and tumor suppressor genes, lead to uncontrolled cell growth. Over the past two decades, details of the intricate signaling pathways, from cell surface receptors through protein kinase cascades, transcription factors and modulators of chromatin, as well as the DNA damage response pathways linked to cell cycle control that guard the genome, have been uncovered. In some instances, key regulatory proteins have provided novel targets for development of small molecule inhibitors that are currently being tested in the clinic. The development of the nervous system relies on many of the signaling pathways and growth control processes that go awry in cancer. However, in mature neurons, the very same signaling proteins participate in transduction cascades linking short-term stimuli, elicited by synaptic stimulation, to long-term alterations in neuronal circuits through the regulation of gene expression and chromatin structure. These long-term adaptive modifications lead to changes in synaptic structure and function that contribute to learning and memory. The persistence of growth regulatory molecules in postmitotic neurons provides an opportunity for their contribution to pathophysiological processes resulting in neuronal loss. Recently, evidence has accumulated suggesting an association of cell cycle proteins and signal transduction proteins with neurodegeneration. Indeed, inhibitors of histone deacetylation have shown promise both as anti-cancer agents and in the prevention of neuronal loss