Nowe badanie opublikowane w USA pokazuje, że aktywacja genomowego ATF3, który jest kluczowy dla adaptacji komórek do stresu, może odegrać istotną rolę w leczeniu raka piersi oraz prawdopodobnie innych nowotworów, które rozprzestrzeniają się na inne części ciała (przerzuty).
Z ogromną większością wszystkich przypadków zachorowań na raka oraz zgonów związanych z przerzutami, naukowcy dążą do zrozumienia tej problematyki. Amerykańskie Towarzystwo Nowotworowe podkreśla, że przerzuty stanowią największe wyzwanie w terapii onkologicznej.
Stres jako kluczowy element w rozprzestrzenianiu się raka
Wcześniejsze badania wykazały, że stres jest istotnym czynnikiem ryzyka dla rozwoju nowotworów, a stres psychiczny ma silny związek z agresywnością raka piersi.
Naukowcy dowiedzieli się, że ATF3 jest aktywowany w sytuacjach stresowych, które zagrażają zdolnościom komórek do utrzymania homeostazy. W normalnych warunkach aktywacja ATF3 chroni organizm przed uszkodzeniem, zmuszając uszkodzone komórki do samobójstwa w sytuacjach, gdy ich integralność jest zagrożona (np. w przypadku niedotlenienia czy napromienienia).
Kiedy nowotwory rozwijają się, układ odpornościowy rozpoznaje je jako obce i mobilizuje komórki odpornościowe do ataku. To działanie jest skuteczne na różnych etapach rozwoju nowotworu. Jednak w pewnym momencie sytuacja się zmienia: komórki nowotworowe zaczynają komunikować się z komórkami immunologicznymi, co prowadzi do ich nieprawidłowego funkcjonowania i sprzyja wzrostowi guza.
W nowym badaniu naukowcy z Ohio State University udowodnili, że komórki nowotworowe mogą aktywować ATF3 w komórkach odpornościowych, które przybywają do miejsc nowotworowych. To zjawisko prowadzi do zaburzenia funkcjonowania komórek immunologicznych, co z kolei umożliwia komórkom nowotworowym migrację i rozprzestrzenianie się w organizmie.
Starszy autor Tsonwin Hai, profesor biochemii molekularnej i komórkowej w Ohio, stwierdza:
«Jeśli twoje ciało nie wspiera komórek nowotworowych, nie rozprzestrzeniają się one tak daleko. W rzeczywistości, reszta komórek w ciele wspomaga nowotwory w ich migracji i osiedlaniu się w odległych lokalizacjach. Stres jest jednym z kluczowych czynników tej sytuacji.»
Badania nad ATF3 w kontekście komórek szpikowych
W poprzednich badaniach profesor Hai i jej zespół zauważyli, że ekspresja ATF3 była powiązana z gorszymi wynikami u 300 pacjentów z rakiem piersi.
Analizując próbki nowotworowe od tych pacjentów, zaskoczyło ich, że ekspresja ATF3 w niektórych komórkach odpornościowych była związana z gorszymi wynikami, podczas gdy ATF3 w komórkach nowotworowych nie wykazywało takiego związku.
W nowym badaniu naukowcy przeprowadzili dwa eksperymenty na myszach, aby zbadać te obserwacje.
W pierwszym eksperymencie wstrzyknęli komórki raka piersi do normalnych myszy oraz myszy, które nie mogły eksprymować ATF3 w żadnej komórce.
U normalnych myszy rak piersi rozprzestrzenił się na płuca znacznie szybciej i intensywniej niż u myszy pozbawionych ATF3.
W drugim eksperymencie zespół powtórzył wcześniejsze działania, ale użyto myszy, które zostały genetycznie zmodyfikowane, aby nie produkować ATF3 jedynie w komórkach szpikowych oraz komórkach układu odpornościowego.
Wyniki drugiego eksperymentu były zbieżne z pierwszymi, co skłoniło prof. Hai i jej zespół do stwierdzenia:
«Podsumowując, zidentyfikowaliśmy ATF3 jako regulator w komórkach szpikowych, który zwiększa przerzuty raka piersi i ma wartość predykcyjną dla wyników klinicznych.»
Geny stresowe jako cel terapii onkologicznej
Jeśli dalsze badania potwierdzą te ustalenia, zespół wierzy, że geny związane ze stresem mogłyby w przyszłości stać się celami dla nowych leków przeciwko nowotworom.
Tymczasem, jak mówi prof. Hai, pomagają nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób komórki guza wykorzystują zasoby organizmu, by wspierać swoje przeżycie i rozprzestrzenianie się.
Wiele czynników może wpływać na aktywację ATF3, w tym sygnały wysyłane przez komórki rakowe, dieta wysokotłuszczowa, radioterapia, chemioterapia, uszkodzenia spowodowane promieniowaniem UV, a także przewlekły stres behawioralny.
Zespół planuje teraz dalsze badania dotyczące tego, jak te i inne czynniki stresogenne wpływają na komórki odpornościowe, zmieniając je z atakujących komórki rakowe w sprzyjające ich migracji.
Nowe badania w kontekście ATF3 i stresu
W 2024 roku badania nad rolą ATF3 w kontekście nowotworów stają się coraz bardziej intensywne. Ustalono, że ATF3 nie tylko odgrywa rolę w odpowiedzi na stres, ale także wpływa na komunikację między komórkami nowotworowymi a komórkami układu odpornościowego. Ostatnie prace wskazują na potencjalne terapie celowane, które mogłyby zmieniać ekspresję ATF3 w komórkach nowotworowych, co daje nadzieję na nowe strategie leczenia.
W badaniach podkreśla się znaczenie integracji terapii psychologicznych w leczeniu pacjentów onkologicznych. Stres psychiczny może prowadzić do immunosupresji, co z kolei sprzyja rozwojowi nowotworów. Wprowadzenie technik redukcji stresu, takich jak medytacja czy terapia poznawczo-behawioralna, może wspierać tradycyjne metody leczenia, poprawiając wyniki terapeutyczne.
Wszystkie te odkrycia sugerują, że zrozumienie mechanizmów molekularnych, w tym roli ATF3, może otworzyć nowe możliwości w walce z rakiem, a także pomóc w dostosowaniu terapii do indywidualnych potrzeb pacjentów.
