Rak przerzutowy to jeden z głównych powodów wysokiej śmiertelności związanej z nowotworami, a nasze ograniczone zrozumienie mechanizmów jego powstawania utrudnia skuteczne leczenie. Jednak nowe badania dostarczają cennych wskazówek na temat tego, jak komórki rakowe mogą się rozprzestrzeniać.
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego (UCSD) odkryli istotne mechanizmy związane z mikrośrodowiskiem nowotworowym, które mogą prowadzić do przerzutów komórkowych.
W skrócie, rak przerzutowy ma miejsce, gdy komórki nowotworowe oddzielają się od pierwotnego guza i migrują do innych części ciała, najczęściej do kości, wątroby i płuc.
W momencie, gdy komórki nowotworowe przenikną do innych tkanek, ich kontrola staje się znacznie bardziej skomplikowana. Chociaż dostępne metody leczenia, takie jak chemioterapia i radioterapia, mogą spowolnić rozprzestrzenianie się nowotworów, wciąż są one niewystarczające.
Według szacunków, około 90% zgonów związanych z rakiem jest spowodowanych przerzutami, co wyraźnie pokazuje, jak pilne jest opracowanie skuteczniejszych strategii terapeutycznych.
Jak zauważa Stephanie Fraley, profesor bioinżynierii na UCSD: «Jesteśmy biegli w analizie wzrostu nowotworów, ale nasza wiedza na temat przerzutów pozostaje ograniczona».
Niemniej jednak, nowe badania dostarczają dodatkowych informacji na temat czynników wywołujących przerzuty, co może prowadzić do opracowania lepszych metod terapeutycznych.
Naukowcy opublikowali swoje wyniki w prestiżowym czasopiśmie naukowym.
Moduły genów i mimikra naczyniowa
W trakcie badań Fraley i jego zespół stworzyli trójwymiarową matrycę kolagenową, która umożliwiła im dogłębne zbadanie migracji różnych typów ludzkich komórek rakowych.
«Otoczenie komórek musi być jak najbardziej zbliżone do naturalnych warunków w ludzkim ciele» – zaznacza Fraley.
Naukowcy zauważyli, że skondensowane środowisko aktywowało inny zestaw genów, który nazwali fenotypem sieciowym indukowanym kolagenem (CINP).
Zespół odkrył, że aktywacja tego modułu genowego prowadzi do zjawiska znanego jako mimikra naczyniowa, które polega na tworzeniu struktur przypominających naczynia krwionośne.
Te struktury nie tylko sprzyjają przerzutom, ale także dostarczają guzy krwi oraz niezbędne składniki odżywcze, które wspierają przeżycie komórek nowotworowych.
«Myśleliśmy, że umieszczenie komórek w bardziej ograniczonym środowisku powstrzyma ich rozprzestrzenianie się» – mówi autor badań, Daniel Ortiz Velez z Wydziału Bioinżynierii na UCSD. «Jednakże, okazało się to zupełnie odwrotne.»
Moduł genowy przewiduje przerzuty nowotworowe
Zespół następnie badał obecność modułu genowego CINP w różnych typach nowotworów.
Okazało się, że moduł CINP może być użyty do przewidywania przerzutów w dziewięciu różnych rodzajach raka, w tym w raku piersi, płuc oraz trzustki. Co więcej, naukowcy byli w stanie wykorzystać ten moduł do prognozowania szans na przeżycie pacjentów.
Obecnie zespół planuje sprawdzić, czy uda się potwierdzić swoje odkrycia w szerszym zakresie typów komórek nowotworowych oraz w modelach zwierzęcych. Mają nadzieję, że ich badania przyczynią się do odkrycia metod hamowania aktywacji CINP oraz zatrzymania przerzutów nowotworowych.
«Analiza ekspresji genów w innych typach komórek nowotworowych, indukowanych przez nasze kolagenowe układy przypominające naczynia, może prowadzić do dalszego udoskonalenia modułu CINP» – twierdzą badacze.
«Umożliwiłoby to skupienie się na kluczowych genach w badaniach funkcjonalnych, co z kolei pomoże zidentyfikować istotnych regulatorów i potencjalne cele terapeutyczne.»
«Walidacja prognostycznej wartości tego modułu genowego może pomóc pacjentom uniknąć długotrwałych skutków ubocznych związanych z agresywnym leczeniem radioterapią i chemioterapią, zwłaszcza gdy ryzyko przerzutów jest bardzo niskie» – podsumowują naukowcy.
Nowe badania i przyszłość terapii
W kontekście ostatnich osiągnięć w badaniach nad przerzutami, warto zwrócić uwagę na kilka istotnych faktów i statystyk z 2024 roku. Ostatnie badania pokazują, że innowacyjne terapie celowane, takie jak immunoterapia, stają się coraz bardziej obiecujące w walce z przerzutami. W 2024 roku odnotowano wzrost skuteczności tych terapii, zwłaszcza w przypadkach trudnych do leczenia nowotworów, takich jak rak trzustki, gdzie wcześniej opcje były ograniczone.
Ponadto, nowe badania wskazują na znaczenie wczesnej detekcji przerzutów, co może znacznie zwiększyć szanse pacjentów na skuteczne leczenie. Technologie obrazowania, takie jak PET-CT, stają się kluczowe w monitorowaniu postępu choroby oraz ocenie odpowiedzi na leczenie.
Zrozumienie mechanizmów molekularnych odpowiedzialnych za przerzuty, takich jak CINP, daje nadzieję na opracowanie nowych, bardziej skutecznych terapii, które mogą znacząco poprawić rokowania pacjentów w przyszłości. W miarę postępów w badaniach, lekarze i naukowcy mają nadzieję, że uda się zrewolucjonizować podejście do leczenia nowotworów i stworzyć bardziej personalizowane terapie dla pacjentów.
