Како киселост тумора помаже ширењу рака?
Испитујући шта се дешава са ћелијама у киселим регионима тумора, научници су открили нове информације о инвазивности и ширењу рака. Откриће би могло довести до бољих третмана агресивних тумора.
Истраживачи са Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи (МИТ) у Цамбридгеу открили су да кисели или тумори ниског пХ мењају експресију гена у ћелијама карцинома на начине који их чине агресивнијим.
У раду који се појављује у часопису Истраживање рака, описују како су смањењем киселости тумора успели да преокрену процес код мишева.
„Ацидоза тумора“, каже аутор прве студије Назанин Рохани, који је био постдокторски истраживач на Коцх Институту за интегративно истраживање рака на МИТ-у када је завршила свој посао, „доводи до изражаја молекула који учествују у инвазији ћелија и миграција.
„Ово репрограмирање, које је унутарћелијски одговор на пад ванћелијског пХ, даје ћелијама карцинома способност да преживе у условима ниског пХ и да се размножавају.“
Метастазе и туморско окружење
Метастазе су сложени процес кроз који ћелије рака постају покретне, одвајају се од примарних тумора, нападају оближње ткиво, мигрирају и потом постављају секундарне туморе у другим деловима тела.
Отприлике 9 од 10 свих смртних случајева од рака „повезано је са метастазама“. Без метастаза, рак би био много управљивија и мање тешка болест.
Било је време када су научници веровали да потенцијал тумора да метастазира зависи само од промена на ћелијама карцинома.
Од тада, међутим, истраживачи су сазнали да „малигна прогресија карцинома“ такође зависи од ћелија карцинома које учествују у „замршеној мрежи интеракција“ са другим деловима ткива које их окружује или микрооколошком окружењу тумора.
Сада међу научницима постоји добро разумевање да тумори нису само колекције множећих ћелија карцинома, већ „жива бића“, која садрже много различитих врста ћелија. У ствари, сложеност туморског ткива „може чак и премашити“ сложеност здравих ткива.
Студија коју су предузеле др Рохани и њене колеге додаје растућем низу знања о микроокружењу тумора и њиховом доприносу метастазама.
Мапирање киселости тумора
Претходна истраживања су већ утврдила да киселост у микрооколини тумора има снажан ефекат на инвазивност карцинома. Међутим, оно што није било јасно је како варира киселост у тумору и како то може променити гене како би туморске ћелије учиниле инвазивнијима.
Пре недавне студије, преовладавало је гледиште да се висока киселост у туморима јавља углавном у областима изгладњелим кисеоником са лошим снабдевањем крвљу.
За своје истраживање, истраживачи МИТ-а користили су „пХ-сонду“ за мапирање киселости тумора рака дојке код мишева.
Када пХ-сонда детектује ћелију у киселом окружењу, она убацује мали молекул протеина у ћелијску мембрану. На овај начин истраживачи могу означити и идентификовати ћелије у киселим регионима тумора.
На своје изненађење, тим је открио да кисели региони нису присутни само у хипоксичним џеповима унутар тумора којима недостаје кисеоника. Површине тумора - тамо где се повезују са стромом или „структурним ткивом“ које их окружује - такође су садржавале киселе регије.
Ово откриће сугерише да гладовање кисеоником није главни разлог за киселост тумора. Помнијим истраживањем, научници су открили другачији узрок киселости микрооколине на површини тумора.
Смањивање киселости тумора
Чинило се да се метаболизам многих ћелија на површини тумора дојке променио у аеробну гликолизу. Ова врста метаболизма ствара млечну киселину, што је микрокружење тумора учинило киселијим.
У овим киселим површинама туморских површина, ћелије су измениле своје гене како би укључиле процесе који фаворизују инвазију и метастазе.
Активирани гени укључују један који је укључен у развој ембриона и производи протеин који помаже миграцији ћелија кроз крвоток. Други је онај који чини ћелије тумора способнијим да продру у околно ткиво.
У другом низу експеримената, тим је открио да је смањење киселости микрооколине тумора вратило експресију гена готово у нормалу.
Истраживачи су смањили киселост тумора код мишева додавањем натријум бикарбоната у воду за пиће. Друге студије су такође откриле да ово смањује метастазе на мишевима.
Старији аутор студије Франк Б. Гертлер, који је професор биологије на МИТ-у, каже да људи не толеришу натријум бикарбонат, па им то не би био одговарајући потенцијални третман.
„Остале методе које би усредсређено циљале закисељавање могле би имати велику вредност.“
Проф. Франк Б. Гертлер
