Како створити и уништити метастатске ћелије карцинома
Нова студија идентификовала је начин да омета ћелије рака и спречи их да метастазирају. Кључ лежи у искључивању способности ћелије да изнесе смеће.
Један од најизазовнијих аспеката рака је способност метастазирања.
Ћелије рака могу се одвојити од свог тренутног положаја, путовати телом и почети се множити на новим, удаљеним локацијама.
Метастазе отежавају проналазак и лечење тумора. Будући да су метастазе тако кључно подручје истраживања рака, научници су уложили много труда у разумевање како то чини рак.
Недавна студија коју је спровео др Мицхаел Ј. Морган из Центра за рак Универзитета у Колораду у Аурори, додаје нове детаље већ сложеној слици. Налази су објављени у Зборник Националне академије наука.
Научнике је посебно занимало ћелијско одлагање смећа. Морган објашњава зашто је то тако што каже: „Веома метастатске ћелије напуштају свој срећан дом и имају све те стресове на себи. Један од начина на који је ћелија способна да се носи са стресом је одлагање ћелијског отпада или оштећених ћелијских компонената и њихова рециклажа. “
Ако се неко умеша у овај поступак рециклирања, метастазе могу бити блокиране.
„Када искључимо активност ћелијских структура названих лизозоми“, каже Морган, „које ћелија користи за ово рециклирање, метастатске ћелије постају неспособне да преживе ове стресове.“
Важна у овом рециклирању је аутофагија, природни процес у којем се ћелија распада и рециклира неисправне делове ћелије.
Морган и Андрев Тхорбурн - који су помогли у недавном истраживању - обојица се сматрају стручњацима на тему аутофагије. Такође је био укључен и др Дан Тхеодоресцу, стручњак за метастазе.
Процес аутофагије
Аутофагија је од суштинског значаја за опстанак здравих и малигних ћелија. У основним терминима, аутофагија започиње када је ћелијско „смеће“ окружено сферном структуром која се назива аутофагосом.
Ова дво мембранска структура преноси смеће кроз цитоплазму док не дође до пакета деструктивних ензима познатих као лизозом. Аутофагосом се стапа са лизозомом и садржај се уништава.
Радећи са овим процесом, Морган и тим су открили начине како да ометају способност метастазирања ћелије карцинома.
„Оно што је било изненађујуће“, каже Морган, „било је да није сам процес аутофагије био посебно важан за метастатску ћелију. Ако инхибирате аутофагију у раној фази, можете смањити раст ћелија и метастатских и неметастатских ћелија. “
„Али ако блокирате лизозомску функцију касне фазе аутофагије, она много теже погађа ове метастатске ћелије и оне заправо умиру.“
Мицхаел Ј. Морган, Пх.Д.
Другим речима, када је тим блокирао аутофагију генетским искључивањем, патиле су и метастатске и неметастатске ћелије. Међутим, када су леком хлороквин инхибирали аутофагију и лизозоме, неметастатске ћелије су биле мало успорене, али су метастатске ћелије потпуно уништене.
„Било је нечега у вези са лизосомима, што је било специфично за ове метастатске ћелије“, каже Тхорбурн.
Зашто су лизозоми толико важни?
Даље, научници су желели да истраже и схвате тачно зашто су лизозоми тако невероватно важни за метастазирање ћелија карцинома. Да би то урадили, развили су ћелије отпорне на хлорокин.
То је укључивало растуће метастатске ћелије заједно са малим количинама хлорокина. Већина ћелија је умрла, али оне које су преживеле задржане су и поново узгајане са хлорокином. Како су се поделили много пута, свака следећа генерација постајала је све отпорнија на хлорокин.
Међутим, како су ћелије постојано постајале резистентне, изгубиле су способност метастазирања.
Као што Морган објашњава, „Врата се окрећу у оба смера: када смо одабрали ћелије које су одолеле хлорокину, постале су неметастатске. А када смо одабрали ћелије које су метастатске, стекле су осетљивост на хлорокин. Престали су да расту и умрли су јер су одједном постали зависни од лизосомске акције коју хлорокин уклања. “
Ово откриће може бити корисно у лечењу карцинома. Теодореску даје пример, говорећи: „Ако је пацијент имао тумор рака бешике и дали смо хлорокин, претпоставимо да су неке ћелије рака постале резистентне на хлорокин“.
„Предвидели бисмо, на основу наше студије, чак и ако отпорне ћелије почну поново да расту, више не би биле метастатске. Ово може имати клиничку корист за пацијента. “
На крају, истраживачи су открили да се протеин назван ИД4 чини важним у овом процесу. Ћелије са нижим нивоом ИД4 биле су осетљиве на хлорокин и метастатске; они са вишим нивоима ИД4 били су мање метастатски и отпорни на хлорокин.
Могуће је да би се ИД4 могао користити као маркер за предвиђање исхода пацијента. У ствари, већ је познато да виши нивои ИД4 предвиђају боље исходе за рак бешике, дојке и простате.
Тренутно постоји велико интересовање за инхибиторе аутофагије за употребу у лечењу карцинома; ова студија пружа занимљив увид и несумњиво ће инспирисати даљу истрагу.
