Studija na ljudskim ćelijskim linijama otkriva da ćelije raka mogu aktivirati mehanizam za stvaranje sile da prežive terapiju raka.
Rak je komplikovana bolest – njegove ćelije imaju mnogo načina da izbegnu lečenje raka. Sada, nova istraživanja po prvi put otkrivaju kako ćelije raka zaobilaze uobičajenu terapiju raka — i kako se mogu razviti ciljani lekovi koji bi pomogli u borbi protiv njega.
Studija, objavljena u časopisu Current Biology, pokazuje da ćelije raka mogu da aktiviraju mehanizam spasavanja koji stvara silu da stabilizuje esencijalnu ćelijsku strukturu odgovornu za ćelijsku deobu i da se odupre efektima hemoterapije.
Istraživački tim, koji je uključivao stručnjake sa UNSV-a u Sidneju i Tehnološkog univerziteta u Sidneju (UTS), sada se nada da će iskoristiti nalaze za poboljšanje terapija raka – i osnovali su kompaniju za razvoj lekova koji su posebno usmereni na mehanizam.
„Otkrili smo da ćelije raka koriste mehaničku silu koju daje ivica ćelije koja se zove ćelijski korteks, kako bi prevazišli uticaj najčešće korišćene hemoterapije koja blokira sposobnost ćelije da odvoji hromozome tokom ćelijske deobe“, kaže profesor Peter Gunning. , viši autor studije sa Škole biomedicinskih nauka, UNSV Medicina & Health.
„Sada kada razumemo ovaj tačan put koji ćelije raka koriste da bi izbegle toksične efekte hemoterapije, to otvara vrata za poboljšanje lečenja raka.“
Tokom ćelijske deobe, ili mitoze, mikrotubule — sićušne strukture nalik cevima unutar ćelije — deluju kao ruke za ravnomerno odvajanje genetskog materijala i obezbeđivanje uspešne proizvodnje ćerki ćelija. Ćelije raka se brzo dele – mnogo više nego normalne ćelije – tako da se ciljanje ovih struktura upotrebom lekova za hemoterapiju protiv mikrotubula obično koristi za inhibiciju njihovog rasta.
„Hemoterapija protiv mikrotubula obično fragmentira mehaničke krakove u više čvorišta koja povlače hromozome u više pravaca, a ne u normalna dva. Nastali haos sprečava pravilno odvajanje hromozoma na dve ćerke ćelije i indukuje apoptozu, ili programiranu smrt ćelije, “ kaže prof. Gunning.
„U visokim dozama hemoterapije ovo je prilično efikasno. Ali pri nižoj izloženosti, što je suštinski problem, posebno kada dođete do unutrašnjosti čvrstih tumora ili kada se doze hemoterapije moraju smanjiti zbog toksičnosti kod pacijenata, ćelije raka aktiviraju spasavanje. mehanizam.“
Profesor Gunning kaže da sada znamo da ovaj mehanizam nastaje zato što ćelije raka aktiviraju signal koji prepoznaje fragmentaciju mikrotubula i uzrokuje da se ruke dopru do ivice ćelije i povuku korteks kako bi ponovo spojile fragmente.
„Ovo omogućava da se ruke stabilizuju i generišu silu neophodnu da fizički zgrabe i povuku hromozome u svaku ćerku ćeliju i osiguraju da se ćelija raka umnožava.“
Istraživači su u početku sumnjali da mehanizam postoji nakon što su primetili specifičnu kombinaciju lekova koja je ciljala na hemoterapiju poboljšanu mikrotubulama za rak u detinjstvu koji se zove neuroblastom. Ali da bi tačno razumeli kako to funkcioniše, istraživači su morali da koriste napredno snimanje kako bi posmatrali mehanizam u akciji.
„Trebalo nam je dobro snimanje ćelija raka dok prolaze kroz ćelijsku deobu da bismo vizuelizovali šta se dešava sa hromozomima, mikrotubulama i arhitekturom ćelije u realnom vremenu“, kaže prof. Gunning. „Bilo nas je prilično iznenađujuće jer nismo očekivali da će se ovaj mehanizam ćelije raka koristiti na ovaj način da se prevaziđe terapija raka, ali smo mogli da vidimo kako se to dešava pred našim očima.
Prof. Gunning kaže da će mehanizam vjerovatno biti fundamentalna komponenta ćelijske biologije.
„Mislimo da je to rezervni mehanizam koji je evoluirao da omogući bilo kojoj ćeliji da prevaziđe malu količinu poremećaja mikrotubula i osigura da može da preživi“, kaže prof. Gunning. „Dešava se da ga ćelije raka koriste da zaobiđu hemoterapiju protiv mikrotubula.“
Istraživači će se sada fokusirati na razvoj lekova koji rade u kombinaciji sa trenutnim hemoterapijskim agensima kako bi se prevazišao mehanizam otpornosti ćelija raka. Ali prvo, treba da poboljšaju aktivnost lekova na životinjskim modelima u narednih nekoliko godina pre nego što pređu u pretkliničke studije i na kraju u pacijente.
„Napadom na mašineriju za stvaranje sile koju su izgradile ćelije raka očekujemo da ćemo moći da dozvolimo terapiji raka da radi svoj posao mnogo efikasnije“, kaže prof. Ganing. „U praktičnom smislu, osnovali smo kompaniju koja će nam omogućiti da razvijemo lekove potrebne za napad na ovaj mehanizam spasavanja, omogućavajući hemoterapiji protiv mikrotubula da deluje efikasnije, i nadamo se da će poboljšati rezultate pacijenata.“
