Cum se creează și se distrug celulele canceroase metastatice
Un nou studiu a identificat o modalitate de a interfera cu celulele canceroase și de a preveni metastazarea acestora. Cheia constă în închiderea capacității celulei de a scoate gunoiul.
Unul dintre cele mai provocatoare aspecte ale cancerului este capacitatea sa de a face metastaze.
Celulele canceroase se pot desprinde de poziția lor actuală, pot călători prin corp și pot începe să se înmulțească în locații noi, îndepărtate.
Metastaza face ca tumorile să fie dificil de găsit și de tratat. Deoarece metastaza este o zonă atât de importantă a cercetării cancerului, oamenii de știință au depus o mulțime de lucruri în înțelegerea modului în care face cancerul.
Un studiu recent, realizat de Michael J. Morgan, Ph.D., la Universitatea din Colorado Cancer Center din Aurora, adaugă noi detalii unei imagini deja complexe. Descoperirile sunt publicate în Lucrările Academiei Naționale de Științe.
Oamenii de știință au fost interesați în special de eliminarea celulară a gunoiului. Morgan explică de ce se întâmplă acest lucru, spunând: „Celulele foarte metastatice își părăsesc casa fericită și au toate aceste stresuri asupra lor. O modalitate prin care celula este capabilă să facă față stresului este eliminarea deșeurilor celulare sau a componentelor celulei deteriorate și reciclarea acestora. ”
Dacă cineva interferează cu acest proces de reciclare, metastaza poate fi blocată.
„Când oprim activitatea structurilor celulare numite lizozomi”, spune Morgan, „pe care o celulă o folosește pentru a recicla, celulele metastatice devin incapabile să supraviețuiască acestor stresuri”.
Important în această reciclare este autofagia, un proces natural în care celula se descompune și reciclează părțile defecte ale celulei.
Morgan și Andrew Thorburn - care au ajutat la cercetările recente - sunt considerați amândoi experți pe tema autofagiei. De asemenea, a fost implicat dr. Dan Theodorescu, expert în metastaze.
Procesul de autofagie
Autofagia este esențială pentru supraviețuirea celulelor sănătoase și a celulelor maligne deopotrivă. În termeni de bază, autofagia începe atunci când „gunoiul” celular este înconjurat de o structură sferică numită autofagozom.
Această structură cu membrană dublă transportă gunoiul prin citoplasmă până ajunge la un pachet de enzime distructive cunoscut sub numele de lizozom. Autofagozomul se fuzionează cu lizozomul și conținutul este distrus.
Ridicând acest proces, Morgan și echipa au descoperit modalități de a interfera cu capacitatea unei celule canceroase de a metastaza.
„Ceea ce a fost surprinzător”, spune Morgan, „a fost că nu procesul de autofagie în sine a fost în mod special important pentru celula metastatică. Dacă inhibați autofagia într-un stadiu incipient, puteți reduce creșterea celulară atât a celulelor metastatice, cât și a celor non-metastatice. ”
Dar, dacă blocați funcția lizozomului autofagiei în stadiu târziu, aceasta afectează mult mai greu aceste celule metastatice și, de fapt, mor.
Michael J. Morgan, doctorat
Cu alte cuvinte, atunci când echipa a blocat autofagia prin oprirea genetică a acesteia, au suferit atât celulele metastatice cât și cele non-metastatice. Cu toate acestea, atunci când au inhibat autofagia și lizozomii cu medicamentul clorochină, celulele nemetastatice au fost încetinite puțin, dar celulele metastatice au fost complet distruse.
„A existat ceva despre lizozomi care era specific acestor celule metastatice”, spune Thorburn.
De ce sunt atât de importanți lizozomii?
Apoi, oamenii de știință au dorit să descopere și să înțeleagă exact de ce lizozomii sunt atât de incredibil de importanți pentru metastazarea celulelor canceroase. Pentru a face acest lucru, au dezvoltat celule rezistente la clorochină.
Aceasta a implicat creșterea celulelor metastatice alături de cantități mici de clorochină. Majoritatea celulelor au murit, dar cele care au supraviețuit au fost păstrate și crescute din nou cu clorochină. Pe măsură ce s-au împărțit de multe ori, fiecare generație succesivă a devenit din ce în ce mai rezistentă la clorochină.
Cu toate acestea, pe măsură ce celulele au devenit rezistente în mod constant, și-au pierdut capacitatea de a metastaza.
După cum explică Morgan, „Ușa leagănă ambele direcții: când am selectat celule care au rezistat clorochinei, acestea au devenit nemetastatice. Și când am selectat celule care erau metastatice, acestea au câștigat sensibilitate la clorochină. Au încetat să crească și au murit pentru că, dintr-o dată, au ajuns să depindă de acțiunea lizozomală pe care o elimină clorochina. ”
Această constatare poate fi utilă în tratamentul cancerului. Theodorescu dă un exemplu, spunând: „Cu un pacient, dacă au avut o tumoare de cancer al vezicii urinare și am dat clorochină, să presupunem că unele celule canceroase au devenit rezistente la clorochină.”
„Am prezice, pe baza studiului nostru, chiar dacă celulele rezistente încep să crească din nou, ele nu ar mai fi metastatice. Acest lucru poate avea beneficii clinice pentru pacient. ”
În cele din urmă, cercetătorii au descoperit că o proteină numită ID4 pare importantă în acest proces. Celulele cu niveluri mai scăzute de ID4 au fost sensibile la clorochină și metastazate; cei cu niveluri mai ridicate de ID4 au fost mai puțin metastazate și rezistente la clorochină.
Este posibil ca ID4 să poată fi folosit ca un marker pentru a prezice rezultatele pacienților. De fapt, nivelurile mai ridicate de ID4 sunt deja cunoscute pentru a prezice rezultate mai bune pentru cancerul de vezică, sân și prostată.
În prezent, există un mare interes pentru inhibitorii autofagiei pentru utilizare în tratamentul cancerului; acest studiu oferă o perspectivă interesantă și, fără îndoială, va inspira investigații suplimentare.
