Zastavenie pohybu nádorových buniek zastaví šírenie rakoviny
Nové poznatky o tom, ako sa pohybujú nádorové bunky, by mohli výrazne pomôcť pri vývoji liečebných postupov na prevenciu šírenia rakoviny.
Vedci z University of Minnesota v Minneapolise zastavili pomocou experimentálneho modelu šírenie rakovinových buniek, a to aj potom, čo bunky zmenili svoj spôsob pohybu.
Šanca na elimináciu rakoviny je oveľa vyššia, ak sa choroba nerozšírila nad rámec primárneho nádoru.
Asi 90 percent úmrtí súvisiacich s rakovinou sa vyskytuje v dôsledku metastáz alebo schopnosti nádorov napadnúť blízke tkanivo a rozšíriť sa do ďalších častí tela.
Liečba, ktorá zastavila pohyb rakovinových buniek, by výrazne zlepšila mieru prežitia, pretože by lekárom poskytla viac času na riešenie primárneho nádoru.
Nová štúdia uvedená v časopise Komunikácia o prírode, by mohlo znamenať veľký krok k tomuto úspechu.
„Rakovinové bunky sú veľmi záludné“
Vedci vytvorili laboratórne verzie prostredia nádorov a sledovali, ako sa nimi pohybujú bunky rakoviny prsníka.
Pomocou drog sa pokúsili zastaviť bunky narušením mechanizmov, ktoré slúžia ako motory a vytvárajú sily pre pohyb.
Na prekvapenie vedcov bunky prešli na úplne iný spôsob pohybu, ktorý spôsobil, že sa podobali „vytekajúcim“ guľkám.
„Rakovinové bunky sú veľmi záludné,“ poznamenáva hlavný autor Dr. Paolo P. Provenzano, docent na katedre biomedicínskeho inžinierstva v Minnesote. Priznáva: „Nečakali sme, že bunky zmenia svoj pohyb.“
Zameraním na oba spôsoby pohybu buniek súčasne však vedci „zastavili bunky v ich stopách“.
Doktor Provenzano poznamenáva: „Je to skoro ako keby sme im zničili GPS, takže nemohli nájsť diaľnice. [...] Bunky tam len sedeli a nehýbali sa. “
Metastáza a pohyb buniek
Metastáza je zložitý proces s niekoľkými fázami. Pred každým vznikom rakoviny je potrebné splniť určité podmienky.
Napríklad počas invázie do susedného tkaniva prechádzajú nádorové bunky a ich mikroprostredie alebo extracelulárna matrix významnými zmenami.
Väčšina buniek má určitú schopnosť pohybu cez extracelulárnu matricu, ktorá ich obklopuje, vďaka komplexnej spätnej väzbe podnetov známej ako kontaktné vedenie.
Vedci pozorovali toto vedenie v rôznych prostrediach, napríklad pri hojení rán a generovaní a regenerácii orgánov.
Doktor Provenzano a jeho tím tvrdia, že kontaktné vedenie tiež pomáha rakovinovým bunkám snímať a sledovať cesty v nádoroch. Prirovnávajú vzorce vedenia pre „diaľnice“ pre inváziu rakovinových buniek.
Miera prežitia býva nižšia u ľudí, ktorí majú nádory s mnohými týmito typmi.
Autori novej štúdie poznamenávajú, že lekárska komunita musí ešte úplne pochopiť, ako rakovinové bunky cítia pokyny pre kontaktné vedenie.
Vytvorené mikroprostredia nádorov
Na preskúmanie toho, ako bunky rozpoznávajú a sledujú tieto cesty, vytvoril tím 2-D mikroprostredia, ktoré napodobňujú vzorce vodiacich podnetov v nádoroch.
Práca s navrhnutými prostrediami tento druh výskumu veľmi urýchľuje.
„Použitím týchto riadených sieťových mikroprostredí sme boli schopní otestovať stovky udalostí bunkového pohybu v priebehu hodín, v porovnaní s jednou alebo dvoma v rovnakom časovom rámci, pomocou zobrazenia nádoru,“ vysvetľuje prvý autor štúdie Dr. Erdem D. Tabdanov, ktorý tiež pracuje na univerzitnom oddelení biomedicínskeho inžinierstva.
Nasledujúce krátke video z University of Minnesota ukazuje, čo sa stalo, keď vedci použili lieky na zameranie motorických pohybov buniek rakoviny prsníka. Bunky prešli na plynulý pohyb podobný slizu, ktorý sa spolieha na rôzne mechanizmy.
Tím má v úmysle otestovať svoju metódu na iných druhoch rakoviny a potom zahájiť pokusy na zvieratách. Ak to pôjde dobre, mali by skúšky na ľuďoch nasledovať do niekoľkých rokov.
Vedci musia preskúmať aj ďalšie aspekty tohto prístupu, napríklad vplyv na zdravé bunky.
"Nakoniec by sme chceli nájsť spôsoby, ako potlačiť pohyb rakovinových buniek a zároveň zvýšiť pohyb imunitných buniek v boji proti rakovine."
Paolo P. Provenzano
