Rak przerzutowy jest odpowiedzialny za większość zgonów spowodowanych rakiem, ale nasze ograniczone zrozumienie tego, w jaki sposób rozpoczynają się przerzuty, sprawia, że znalezienie sposobu na powstrzymanie tego jest ogromnie trudne. Nowe badanie może jednak zapewnić pewien wgląd.
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego (UCSD) odkryli, w jaki sposób otaczające środowisko nowotworu może powodować przerzuty do komórek nowotworowych.
Mówiąc prościej, rak przerzutowy występuje, gdy komórki rakowe odrywają się od guza pierwotnego i przenoszą się do innych obszarów ciała – najczęściej kości, wątroby i płuc.
Gdy komórki nowotworowe mają przerzuty, kontrolowanie ich staje się znacznie trudniejsze. Chociaż obecne metody leczenia, takie jak chemioterapia i radioterapia, mogą pomóc spowolnić rozprzestrzenianie się komórek rakowych, nie zawsze są skuteczne.
Szacuje się, że około 90 procent zgonów związanych z rakiem jest wynikiem raka przerzutowego, co podkreśla potrzebę skuteczniejszych strategii walki z chorobą.
Jednak, jak twierdzi Stephanie Fraley, profesor ds. Bioinżynierii w UCSD, zauważa: „Jesteśmy dobrzy w planowaniu wzrostu guza, ale nie wiemy wystarczająco dużo o przerzutach”.
Nowe badania odkryły jednak dalsze informacje o tym, co wywołuje raka przerzutowego, odkrycie, które może doprowadzić do bardziej skutecznych terapii.
Naukowcy zgłosili ostatnio swoje wyniki w czasopiśmie.
Moduły genów i mimikra naczyniowa
Podczas swoich badań Fraley i jego współpracownicy zbudowali trójwymiarową matrycę kolagenową, która umożliwiła im wnikliwe spojrzenie na aktywność migracyjną różnych typów ludzkich komórek rakowych.
„Bardzo ważne jest, aby komórki były otoczone trójwymiarowym środowiskiem, które naśladuje to, co dzieje się w ludzkim ciele” – zauważa Fraley.
Naukowcy odkryli, że skondensowane środowisko powodowało, że komórki rakowe aktywowały odrębny zestaw genów lub „moduł genów”, który naukowcy nazwali fenotypem sieciowym indukowanym kolagenem (CINP).
Zespół odkrył, że aktywacja tego modułu genowego wywołała zjawisko znane jako mimikra naczyniowa, która polega na tworzeniu struktur podobnych do naczyń krwionośnych.
Te struktury promują przerzuty raka; dostarczają guzy krwi i pomagają zapewnić komórkom nowotworowym „składniki odżywcze”, których potrzebują do przeżycia.
„Myśleliśmy, że umieszczenie komórek w tym bardziej ograniczonym środowisku zapobiegnie ich rozprzestrzenianiu się” – mówi pierwszy autor badań, Daniel Ortiz Velez, z Wydziału Bioinżynierii na UCSD. „Ale stało się odwrotnie.”
Moduł genowy przewiduje przerzuty nowotworowe
Następnie zespół szukał modułu genowego CINP w różnych typach raka.
Naukowcy odkryli, że byli w stanie wykorzystać CINP do przewidywania przerzutów w dziewięciu różnych rakach, w tym w raku piersi, raku płuc i raku trzustki. Byli również w stanie wykorzystać moduł genów do przewidywania przeżycia pacjentów.
Naukowcy planują teraz sprawdzić, czy mogą powielić swoje odkrycia w większej liczbie typów komórek nowotworowych i modeli zwierzęcych, i mają nadzieję, że ich badania odkryją sposób na zatrzymanie aktywacji CINP i zatrzymanie przerzutów raka.
„Jest możliwe, że analiza ekspresji genów dodatkowych typów komórek nowotworowych indukowanych przez nasze układy kolagenu o charakterze przypominającej naczynia [mimicyzm] może pomóc w dalszym udoskonaleniu konserwatywnego modułu genowego CINP” – mówią.
„Ułatwiłoby to priorytetyzację genów w ukierunkowanych badaniach funkcjonalnych w celu zidentyfikowania kluczowych regulatorów i potencjalnych celów terapeutycznych.”
„Walidacja wartości prognostycznej tego modułu genowego może pomóc pacjentom uniknąć długotrwałych skutków ubocznych agresywnego promieniowania i chemioterapii, jeśli prawdopodobieństwo przerzutów jest bardzo niskie” – podsumowują naukowcy.
