Как да създадем и унищожим метастатични ракови клетки
Ново проучване идентифицира начин за намеса в раковите клетки и предотвратяването им от метастази. Ключът се крие в изключването на способността на клетката да изнася боклука.
Един от най-предизвикателните аспекти на рака е способността му да метастазира.
Раковите клетки могат да се откъснат от сегашното си положение, да пътуват през тялото и да започнат да се размножават на нови, отдалечени места.
Метастазите затрудняват откриването и лечението на тумори. Тъй като метастазите са толкова ключова област за изследване на рака, учените влагат много работа, за да разберат как го прави ракът.
Неотдавнашно проучване, проведено от д-р Майкъл Дж. Морган в Центъра за рак на Университета в Колорадо в Аврора, добавя нови подробности към вече сложната картина. Констатациите са публикувани в Известия на Националната академия на науките.
Учените се интересували особено от клетъчното изхвърляне на боклука. Морган обяснява защо е така, като казва: „Силно метастатичните клетки напускат своя щастлив дом и имат всички тези стресове върху себе си. Един от начините, по които клетката може да се справи със стреса, е чрез изхвърляне на клетъчни отпадъци или повредени клетъчни компоненти и рециклирането им. "
Ако някой се намеси в този процес на рециклиране, метастазите могат да бъдат блокирани.
„Когато изключим дейността на клетъчните структури, наречени лизозоми - казва Морган, - която клетката използва, за да извърши това рециклиране, метастатичните клетки стават неспособни да преживеят тези стресове.“
Важно при това рециклиране е автофагията, естествен процес, при който клетката се разпада и рециклира дефектни части от клетката.
Морган и Андрю Торбърн - които помогнаха за неотдавнашните изследвания - и двамата се считат за експерти по темата за автофагията. Участва и д-р Дан Теодореску, експерт по метастази.
Процесът на автофагия
Автофагията е от съществено значение за оцеляването както на здравите, така и на злокачествените клетки. В основни термини автофагията започва, когато клетъчният „боклук“ е заобиколен от сферична структура, наречена автофагозома.
Тази двумембранна структура пренася боклука през цитоплазмата, докато достигне пакет от разрушителни ензими, известни като лизозома. Автофагозомата се слива с лизозомата и съдържанието се унищожава.
Чрез работа с този процес, Морган и екипът разкриха начини да се намеси в способността на раковите клетки да метастазират.
„Това, което беше изненадващо, казва Морган, беше, че не самият процес на автофагия беше особено важен за метастатичната клетка. Ако инхибирате автофагията на ранен етап, можете да намалите клетъчния растеж както на метастатични, така и на неметастатични клетки. "
"Но ако блокирате лизозомната функция на късния стадий на автофагия, тя удря тези метастатични клетки много по-силно и те всъщност умират."
Майкъл Дж. Морган, д-р.
С други думи, когато екипът блокира автофагията чрез генетично изключване, страдат както метастатични, така и неметастатични клетки. Когато обаче инхибират автофагията и лизозомите с лекарството хлорохин, неметастатичните клетки се забавят малко, но метастатичните клетки са напълно унищожени.
„Имаше нещо в лизозомите, което беше специфично за тези метастатични клетки“, казва Торбърн.
Защо лизозомите са толкова важни?
След това учените искаха да разберат и да разберат точно защо лизозомите са толкова невероятно важни за метастазирането на раковите клетки. За целта те разработиха устойчиви на хлорохин клетки.
Това включва нарастващи метастатични клетки заедно с малки количества хлорохин. Повечето от клетките загинаха, но тези, които оцелеха, бяха запазени и отгледани отново с хлорохин. Тъй като се разделят многократно, всяко следващо поколение става все по-устойчиво на хлорохин.
Въпреки това, тъй като клетките непрекъснато стават резистентни, те губят способността си да метастазират.
Както обяснява Морган, „Вратата се люлее и в двете посоки: когато избрахме за клетки, които се противопоставяха на хлорохина, те станаха неметастатични. И когато избрахме за клетки, които са метастатични, те придобиха чувствителност към хлорохин. Те спряха да растат и умряха, защото изведнъж започнаха да зависят от лизозомното действие, което хлорохинът отнема. "
Това откритие може да бъде полезно при лечението на рак. Теодореску дава пример, като казва: „При пациент, ако е имал тумор на рак на пикочния мехур и сме дали хлорохин, да предположим, че някои ракови клетки са станали устойчиви на хлорохин.“
„Бихме предсказали, въз основа на нашето проучване, дори ако устойчивите клетки започнат да растат отново, те вече няма да са метастатични. Това може да има клинична полза за пациента. "
И накрая, изследователите откриха, че протеин, наречен ID4, изглежда важен в този процес. Клетките с по-ниски нива на ID4 са чувствителни към хлорохин и метастатични; тези с по-високи нива на ID4 са по-малко метастатични и устойчиви на хлорохин.
Възможно е ID4 да се използва като маркер за прогнозиране на резултатите от пациентите. Всъщност по-високите нива на ID4 вече са известни, за да предсказват по-добри резултати за рак на пикочния мехур, гърдата и простатата.
Понастоящем има голям интерес към инхибиторите на автофагия за използване при лечение на рак; това проучване дава интересна информация и без съмнение ще вдъхнови по-нататъшно разследване.
