Kuinka luoda ja tuhota metastaattisia syöpäsoluja
Uusi tutkimus on tunnistanut tavan puuttua syöpäsoluihin ja estää metastasoitumista. Tärkeintä on sulkea solun kyky viedä roskat.
Yksi haastavimmista syistä syöpään on sen kyky metastasoitua.
Syöpäsolut voivat irtautua nykyisestä asemastaan, kulkea kehon läpi ja alkaa lisääntyä uusissa, kaukaisissa paikoissa.
Metastaasi vaikeuttaa kasvainten löytämistä ja hoitamista. Koska etäpesäkkeet ovat syöpätutkimuksen keskeinen alue, tutkijat työskentelivät paljon työtä ymmärtääkseen, miten syöpä sen tekee.
Tuore tutkimus, jonka suoritti tohtori Michael J.Morgan, Coloradon yliopiston syöpäkeskuksessa Aurorassa, tuo uutta yksityiskohtaa jo monimutkaiseen kuvaan. Tulokset on julkaistu Kansallisen tiedeakatemian julkaisut.
Tutkijat olivat erityisen kiinnostuneita solujen roskakorista. Morgan selittää miksi tämä on, sanoen: ”Erittäin metastaattiset solut lähtevät onnellisesta kodistaan ja kärsivät kaikista näistä stressistä. Yksi tapa, jolla solu pystyy käsittelemään jännityksiä, on hävittää solujätteet tai vaurioituneet solukomponentit ja kierrättää ne. "
Jos yksi häiritsee tätä kierrätysprosessia, etäpesäkkeet voidaan estää.
"Kun sammutamme solurakenteiden, joita kutsutaan lysosomeiksi, aktiivisuuden", sanoo Morgan, "jota solu käyttää tähän kierrätykseen, metastaattiset solut eivät kykene selviytymään näistä stressistä."
Tärkeä tässä kierrätyksessä on autofagia, luonnollinen prosessi, jossa solu hajoaa ja kierrättää solun vialliset osat.
Morgania ja Andrew Thorburnia, jotka auttoivat viimeaikaisessa tutkimuksessa, pidetään kumpikin asiantuntijoina autofagiassa. Mukana oli myös tri Dan Theodorescu, etäpesäkkeiden asiantuntija.
Autofagian prosessi
Autofagia on välttämätöntä sekä terveiden solujen että pahanlaatuisten solujen selviytymiselle. Periaatteessa autofagia alkaa, kun solujen “roskat” ympäröivät pallomainen rakenne, jota kutsutaan autofagosomiksi.
Tämä kaksikalvoinen rakenne kuljettaa roskat sytoplasman läpi, kunnes se saavuttaa tuhoavien entsyymien paketin, joka tunnetaan lysosomina. Autofagosomi sulautuu lysosomiin ja sisältö tuhoutuu.
Hahmottamalla tätä prosessia Morgan ja ryhmä löysivät tapoja puuttua syöpäsolun kykyyn etäpesäkkeisiin.
"Yllättävää", sanoo Morgan, "se, että itse autofagian prosessi ei ollut erityisen tärkeä metastaattiselle solulle. Jos estät autofagiaa varhaisessa vaiheessa, voit vähentää sekä metastaattisten että ei-metastaattisten solujen solukasvua. "
"Mutta jos estät myöhäisen vaiheen autofagian lysosomitoiminnon, se osuu näihin metastaattisiin soluihin paljon voimakkaammin, ja ne todella kuolevat."
Michael J.Morgan, Ph.D.
Toisin sanoen, kun joukkue esti autofagian kytkemällä sen pois geneettisesti, kärsivät sekä metastaattiset että ei-metastaattiset solut. Kuitenkin, kun ne estivät autofagiaa ja lysosomeja lääkkeellä kloorikiini, ei-metastaattiset solut hidastuivat hieman, mutta metastaattiset solut tuhoutuivat kokonaan.
"Lysosomeissa oli jotain, joka oli spesifistä näille metastaattisille soluille", Thorburn sanoo.
Miksi lysosomit ovat niin tärkeitä?
Seuraavaksi tutkijat halusivat tutkia ja ymmärtää tarkalleen, miksi lysosomit ovat niin uskomattoman tärkeitä metastasoiville syöpäsoluille. Tätä varten he kehittivät klorokiiniresistenttejä soluja.
Tähän sisältyi metastaattisten solujen kasvaminen pienien määrien klorokiinin rinnalla. Suurin osa soluista kuoli, mutta selviytyneet solut pidettiin ja kasvatettiin uudelleen klorokiinin kanssa. Kun he jakautuivat monta kertaa, jokaisesta seuraavasta sukupolvesta tuli yhä vastustuskykyisempi kloorikiinille.
Kun solut kuitenkin muuttivat tasaisesti vastustuskykyisiksi, ne menettivät kykynsä metastasoitua.
Kuten Morgan selittää, "ovi kääntyy molempiin suuntiin: kun valitsimme soluja, jotka vastustivat klorokiinia, niistä tuli metastaattisia. Ja kun valitsimme metastaattisia soluja, he saivat herkkyyden klorokiinille. He lakkasivat kasvamasta ja kuolivat, koska yhtäkkiä he tulivat riippuvaisiksi lysosomaalisesta toiminnasta, jonka klorokiini vie pois. "
Tämä havainto voi olla hyödyllinen syövän hoidossa. Theodorescu antaa esimerkin sanoen: "Jos potilaalla on virtsarakon syövän kasvain ja annoimme klorokiinia, oletetaan, että jotkut syöpäsolut tulivat vastustuskykyisiksi kloorikiinille."
"Voisimme ennustaa tutkimuksemme perusteella, vaikka resistentit solut alkavat kasvaa uudelleen, ne eivät enää ole metastaattisia. Tällä voi olla kliinistä hyötyä potilaalle. "
Lopuksi tutkijat havaitsivat, että ID4-niminen proteiini näyttää tärkeältä tässä prosessissa. Solut, joilla oli matalampi ID4-taso, olivat herkkiä klorokiinille ja metastaattisia; ne, joilla oli korkeampi ID4-taso, olivat vähemmän metastaattisia ja klorokiiniresistenttejä.
On mahdollista, että ID4: ää voitaisiin käyttää merkkiaineena potilaan lopputulosten ennustamiseen. Itse asiassa korkeampien ID4-tasojen tiedetään jo ennustavan parempia tuloksia virtsarakon, rinnan ja eturauhassyövän suhteen.
Tällä hetkellä autofagian estäjät ovat erittäin kiinnostuneita käytettäväksi syövän hoidossa; tämä tutkimus tarjoaa mielenkiintoisen oivalluksen ja innostaa epäilemättä jatkotutkimuksia.
