Πώς να δημιουργήσετε και να καταστρέψετε μεταστατικά καρκινικά κύτταρα
Μια νέα μελέτη έχει εντοπίσει έναν τρόπο παρέμβασης στα καρκινικά κύτταρα και αποτρέπει την μετάστασή τους. Το κλειδί έγκειται στο κλείσιμο της ικανότητας του κελιού να βγάζει τα σκουπίδια.
Μία από τις πιο απαιτητικές πτυχές του καρκίνου είναι η ικανότητά του να κάνει μετάσταση.
Τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να ξεφύγουν από την τρέχουσα θέση τους, να ταξιδέψουν μέσω του σώματος και να αρχίσουν να πολλαπλασιάζονται σε νέες, απομακρυσμένες τοποθεσίες.
Η μετάσταση καθιστά τους όγκους δύσκολο να βρεθούν και να θεραπευτούν. Δεδομένου ότι η μετάσταση είναι ένας τόσο σημαντικός τομέας της έρευνας για τον καρκίνο, οι επιστήμονες έκαναν πολλή δουλειά για να κατανοήσουν πώς το κάνει ο καρκίνος.
Μια πρόσφατη μελέτη, που πραγματοποιήθηκε από τον Michael J. Morgan, Ph.D., στο University of Colorado Cancer Center στην Aurora, προσθέτει νέες λεπτομέρειες σε μια ήδη πολύπλοκη εικόνα. Τα ευρήματα δημοσιεύονται στο Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών.
Οι επιστήμονες ενδιαφέρονται ιδιαίτερα για την απόρριψη κυτταρικών απορριμμάτων Ο Μόργκαν εξηγεί γιατί συμβαίνει αυτό, λέγοντας: «Πολύ μεταστατικά κύτταρα αφήνουν το χαρούμενο σπίτι τους και έχουν όλες αυτές τις πιέσεις πάνω τους. Ένας τρόπος με τον οποίο το κύτταρο είναι σε θέση να αντιμετωπίσει τις καταπονήσεις είναι μέσω της απόρριψης κυτταρικών αποβλήτων ή κατεστραμμένων στοιχείων κυττάρων και της ανακύκλωσής τους. "
Εάν κάποιος παρεμβαίνει σε αυτήν τη διαδικασία ανακύκλωσης, η μετάσταση μπορεί να αποκλειστεί.
«Όταν απενεργοποιούμε τη δραστηριότητα των κυτταρικών δομών που ονομάζονται λυσοσώματα», λέει ο Morgan, «την οποία ένα κύτταρο χρησιμοποιεί για να κάνει αυτήν την ανακύκλωση, τα μεταστατικά κύτταρα καθίστανται ανίκανα να επιβιώσουν από αυτές τις πιέσεις».
Σημαντικό σε αυτήν την ανακύκλωση είναι η αυτοφαγία, μια φυσική διαδικασία στην οποία το κελί διαλύεται και ανακυκλώνει ελαττωματικά μέρη του κελιού.
Οι Morgan και Andrew Thorburn - που βοήθησαν στην πρόσφατη έρευνα - θεωρούνται και οι δύο ειδικοί στο θέμα της αυτοφαγίας. Επίσης συμμετείχε ο Δρ Dan Theodorescu, ειδικός στη μετάσταση.
Η διαδικασία της αυτοφαγίας
Η αυτοφαγία είναι απαραίτητη για την επιβίωση υγιών κυττάρων και κακοήθων κυττάρων. Σε βασικούς όρους, η αυτοφαγία ξεκινά όταν τα κυτταρικά «σκουπίδια» περιβάλλονται από μια σφαιρική δομή που ονομάζεται αυτοφαγώσωμα.
Αυτή η δομή διπλής μεμβράνης μεταφέρει τα σκουπίδια μέσω του κυτταροπλάσματος έως ότου φτάσει σε μια συσκευασία καταστροφικών ενζύμων γνωστών ως λυσοσωμάτων. Το αυτοφαγώσωμα συντήκεται με το λυσόσωμα και το περιεχόμενο καταστρέφεται.
Με τη βοήθεια αυτής της διαδικασίας, η Morgan και η ομάδα ανακάλυψαν τρόπους παρέμβασης στην ικανότητα ενός καρκινικού κυττάρου να κάνει μετάσταση.
«Αυτό που ήταν εκπληκτικό», λέει ο Morgan, «ήταν ότι δεν ήταν η ίδια η διαδικασία της αυτοφαγίας που ήταν ιδιαίτερα σημαντική για το μεταστατικό κύτταρο. Εάν αναστέλλετε την αυτοφαγία σε πρώιμο στάδιο, μπορείτε να μειώσετε την ανάπτυξη των κυττάρων τόσο των μεταστατικών όσο και των μη μεταστατικών κυττάρων. "
«Αν όμως μπλοκάρετε τη λυσοσωμική λειτουργία της αυτοφαγίας αργού σταδίου, χτυπά αυτά τα μεταστατικά κύτταρα πολύ πιο δύσκολα και πραγματικά πεθαίνουν».
Michael J. Morgan, Ph.D.
Με άλλα λόγια, όταν η ομάδα μπλόκαρε την αυτοφαγία απενεργοποιώντας τη γενετικά, τόσο τα μεταστατικά όσο και τα μη μεταστατικά κύτταρα υπέφεραν. Ωστόσο, όταν ανέστειλαν την αυτοφαγία και τα λυσοσώματα με το φάρμακο χλωροκίνη, τα μη μεταστατικά κύτταρα επιβραδύνθηκαν λίγο, αλλά τα μεταστατικά κύτταρα καταστράφηκαν εντελώς.
«Υπήρχε κάτι σχετικά με τα λυσοσώματα που ήταν ειδικά για αυτά τα μεταστατικά κύτταρα», λέει ο Thorburn.
Γιατί τα λυσοσώματα είναι τόσο σημαντικά;
Στη συνέχεια, οι επιστήμονες ήθελαν να εμβαθύνουν και να καταλάβουν ακριβώς γιατί τα λυσοσώματα είναι τόσο απίστευτα σημαντικά για τη μετάσταση καρκινικών κυττάρων. Για να γίνει αυτό, ανέπτυξαν ανθεκτικά σε χλωροκίνη κύτταρα.
Αυτό περιελάμβανε την ανάπτυξη μεταστατικών κυττάρων παράλληλα με μικρές ποσότητες χλωροκίνης. Τα περισσότερα από τα κύτταρα πέθαναν, αλλά εκείνα που επέζησαν διατηρήθηκαν και αναπτύχθηκαν ξανά με χλωροκίνη. Καθώς διαιρέθηκαν πολλές φορές, κάθε διαδοχική γενιά έγινε όλο και πιο ανθεκτική στη χλωροκίνη.
Ωστόσο, καθώς τα κύτταρα έγιναν σταθερά ανθεκτικά, έχασαν την ικανότητά τους να κάνουν μετάσταση.
Όπως εξηγεί ο Morgan, «Η πόρτα ταλαντεύεται και προς τις δύο κατευθύνσεις: όταν επιλέξαμε κύτταρα που αντιστάθηκαν στη χλωροκίνη, έγιναν μη μεταστατικά. Και όταν επιλέξαμε για μεταστατικά κύτταρα, απέκτησαν ευαισθησία στη χλωροκίνη. Σταμάτησαν να μεγαλώνουν και πέθαναν επειδή, ξαφνικά, εξαρτώνται από τη λυσοσωμική δράση που αφαιρεί η χλωροκίνη. "
Αυτό το εύρημα μπορεί να είναι χρήσιμο στη θεραπεία του καρκίνου. Το Theodorescu δίνει ένα παράδειγμα, λέγοντας: «Με έναν ασθενή, εάν είχαν όγκο καρκίνου της ουροδόχου κύστης και δώσαμε χλωροκίνη, ας υποθέσουμε ότι ορισμένα καρκινικά κύτταρα έγιναν ανθεκτικά στη χλωροκίνη.»
«Θα προβλέψαμε, με βάση τη μελέτη μας, ακόμη και αν τα ανθεκτικά κύτταρα αρχίσουν να αναπτύσσονται ξανά, δεν θα ήταν πλέον μεταστατικά. Αυτό μπορεί να έχει κλινικό όφελος για τον ασθενή. "
Τέλος, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μια πρωτεΐνη που ονομάζεται ID4 φαίνεται σημαντική σε αυτήν τη διαδικασία. Τα κύτταρα με χαμηλότερα επίπεδα ID4 ήταν ευαίσθητα στη χλωροκίνη και μεταστατικά. Τα άτομα με υψηλότερα επίπεδα ID4 ήταν λιγότερο ανθεκτικά σε μεταστατικά και χλωροκίνη.
Είναι πιθανό ότι το ID4 θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης για την πρόβλεψη των αποτελεσμάτων των ασθενών. Στην πραγματικότητα, τα υψηλότερα επίπεδα ID4 είναι ήδη γνωστά ότι προβλέπουν καλύτερα αποτελέσματα για τον καρκίνο της ουροδόχου κύστης, του μαστού και του προστάτη.
Επί του παρόντος, υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον για τους αναστολείς της αυτοφαγίας για χρήση στη θεραπεία του καρκίνου. Αυτή η μελέτη παρέχει μια ενδιαφέρουσα εικόνα και αναμφίβολα θα εμπνεύσει περαιτέρω έρευνα.
