Η διακοπή της κίνησης των καρκινικών κυττάρων σταματά την εξάπλωση του καρκίνου
Νέες πληροφορίες για το πώς κινούνται τα καρκινικά κύτταρα θα μπορούσαν να βοηθήσουν σημαντικά στην ανάπτυξη θεραπειών για την πρόληψη της εξάπλωσης του καρκίνου.
Χρησιμοποιώντας ένα πειραματικό μοντέλο, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Μινεσότα στη Μινεάπολη σταμάτησαν την εξάπλωση των καρκινικών κυττάρων, ακόμη και αφού τα κύτταρα άλλαξαν τον τρόπο κίνησής τους.
Οι πιθανότητες εξάλειψης του καρκίνου είναι πολύ υψηλότερες εάν η ασθένεια δεν έχει εξαπλωθεί πέρα από τον πρωτογενή όγκο.
Περίπου το 90% των θανάτων που σχετίζονται με τον καρκίνο συμβαίνουν λόγω μετάστασης ή της ικανότητας των όγκων να εισβάλλουν σε κοντινούς ιστούς και να εξαπλώνονται σε άλλα μέρη του σώματος.
Μια θεραπεία που σταμάτησε την κυκλοφορία των καρκινικών κυττάρων θα βελτιώσει σημαντικά τα ποσοστά επιβίωσης, δίνοντας στους γιατρούς περισσότερο χρόνο για να αντιμετωπίσουν τον πρωτογενή όγκο.
Η νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Επικοινωνία φύσης, θα μπορούσε να σηματοδοτήσει ένα μεγάλο βήμα προς αυτό το επίτευγμα.
«Τα καρκινικά κύτταρα είναι πολύ ύπουλα»
Οι ερευνητές δημιούργησαν εργαστηριακές εκδόσεις ενός όγκου περιβάλλοντος και παρατήρησαν πώς τα καρκινικά κύτταρα του μαστού κινούνται μέσω αυτών.
Χρησιμοποιώντας φάρμακα, προσπάθησαν να σταματήσουν τα κύτταρα διακόπτοντας τους μηχανισμούς που λειτουργούν ως κινητήρες, δημιουργώντας τις δυνάμεις για κίνηση.
Προς έκπληξη των επιστημόνων, τα κύτταρα στράφηκαν σε έναν εντελώς διαφορετικό τρόπο κίνησης, προκαλώντας τους να μοιάζουν με «ροές».
«Τα καρκινικά κύτταρα είναι πολύ ύπουλα», σχολιάζει ο ανώτερος συγγραφέας Dr. Paolo P. Provenzano, αναπληρωτής καθηγητής στο τμήμα βιοϊατρικής μηχανικής του Πανεπιστημίου της Μινεσότα. Παραδέχεται, «Δεν περιμέναμε τα κελιά να αλλάξουν την κίνησή τους».
Στοχεύοντας ταυτόχρονα και τους δύο τρόπους κίνησης των κυττάρων, οι ερευνητές «σταμάτησαν τα κύτταρα στα ίχνη τους».
Ο Δρ Provenzano σημειώνει, «Είναι σχεδόν σαν να καταστρέψαμε το GPS τους, ώστε να μην μπορούσαν να βρουν τους αυτοκινητόδρομους. […] Τα κελιά κάθισαν εκεί και δεν κινήθηκαν. "
Μεταστάσεις και κίνηση των κυττάρων
Η μετάσταση είναι μια πολύπλοκη διαδικασία με διάφορα στάδια. Σε καθένα, ορισμένες προϋποθέσεις πρέπει να πληρούνται πριν προχωρήσει ο καρκίνος.
Για παράδειγμα, κατά την εισβολή γειτονικού ιστού, τόσο τα καρκινικά κύτταρα όσο και το μικροπεριβάλλον τους, ή η εξωκυτταρική μήτρα, υφίστανται σημαντικές αλλαγές.
Τα περισσότερα κύτταρα έχουν κάποια ικανότητα να κινούνται μέσω της εξωκυτταρικής μήτρας που τα περιβάλλει, χάρη στην περίπλοκη ανάδραση των στοιχείων που είναι γνωστά ως καθοδήγηση επαφής.
Οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει αυτήν την καθοδήγηση σε διάφορα περιβάλλοντα, όπως στην επούλωση τραυμάτων και στη δημιουργία και αναγέννηση οργάνων.
Ο Δρ Provenzano και η ομάδα του λένε ότι η καθοδήγηση επαφής βοηθά επίσης τα καρκινικά κύτταρα να αισθανθούν και να ακολουθήσουν τις οδούς των όγκων. Συγκρίνουν τα πρότυπα καθοδήγησης με «αυτοκινητόδρομους» για εισβολή καρκινικών κυττάρων.
Τα ποσοστά επιβίωσης τείνουν να είναι χαμηλότερα σε άτομα που έχουν όγκους με πολλά από αυτά τα μοτίβα.
Οι συγγραφείς της νέας μελέτης σημειώνουν ότι η ιατρική κοινότητα δεν έχει ακόμη καταλάβει πλήρως πώς τα καρκινικά κύτταρα αισθάνονται στοιχεία καθοδήγησης επαφής.
Μηχανικά μικροπεριβάλλοντα όγκου
Για να διερευνήσει τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα αναγνωρίζουν και ακολουθούν αυτά τα μονοπάτια, η ομάδα δημιούργησε 2-D μικροπεριβάλλοντα που μιμούνται μοτίβα υποδείξεων καθοδήγησης σε όγκους.
Η εργασία με μηχανικά περιβάλλοντα επιταχύνει σημαντικά αυτό το είδος έρευνας.
«Χρησιμοποιώντας αυτά τα ελεγχόμενα μικροπεριβάλλοντα δικτύου, καταφέραμε να δοκιμάσουμε εκατοντάδες συμβάντα κίνησης κυττάρων σε ώρες, σε σύγκριση με ένα ή δύο στο ίδιο χρονικό πλαίσιο, απεικονίζοντας έναν όγκο», εξηγεί ο συγγραφέας της πρώτης μελέτης Δρ. Erdem D. Tabdanov, ο οποίος επίσης εργάζεται στο τμήμα βιοϊατρικής μηχανικής του πανεπιστημίου.
Το ακόλουθο σύντομο βίντεο από το Πανεπιστήμιο της Μινεσότα δείχνει τι συνέβη όταν οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ναρκωτικά για να στοχεύσουν τις κινητικές κυτταρικές καρκινικές κυψελίδες. Τα κελιά μεταπήδησαν σε μια ροή, ροή που μοιάζει με ροή και βασίζεται σε διαφορετικούς μηχανισμούς.
Η ομάδα σκοπεύει να δοκιμάσει τη μέθοδο τους σε άλλους τύπους καρκίνου και, στη συνέχεια, να ξεκινήσει δοκιμές σε ζώα. Εάν αυτά πάνε καλά, οι δοκιμές σε ανθρώπους θα πρέπει να ακολουθήσουν μέσα σε λίγα χρόνια.
Οι ερευνητές πρέπει επίσης να διερευνήσουν άλλες πτυχές της προσέγγισης, όπως η επίδραση στα υγιή κύτταρα.
"Τελικά, θα θέλαμε να βρούμε τρόπους για να καταστέλλουμε την κίνηση των καρκινικών κυττάρων, ενώ παράλληλα ενισχύουμε την κίνηση των ανοσοκυττάρων για την καταπολέμηση του καρκίνου."
Δρ. Paolo P. Provenzano
