U slučajevima kada je rak fatalan, 9 od 10 puta krivac je metastaza. Ovo je kada primarni tumor šalje ćelije, poput semena, i napada druge organe tela. Dok je medicina postigla veliki napredak u lečenju primarnih tumora, ona je još uvek u velikoj meri bespomoćna pred metastazama. Trenutno ne postoje lekovi koji sprečavaju ovaj proces.
Tim istraživača predvođen Andreasom Murom u Odeljenju za nauku o biosistemima i inženjering na ETH Cirihu u Bazelu objavio je rezultate u časopisu Priroda, pokazujući kako ćelije raka debelog creva kolonizuju jetru. Njihovi nalazi će pomoći da se razviju tretmani pomoću kojih bi moglo biti moguće sprečiti metastatski proces.
Za rak se kaže da metastazira kada se ćelije iz primarnog tumora odvoje i putuju kroz cirkulatorni sistem u druge delove tela. „Kolorektalni rak metastazira u jetru zbog načina na koji naša krv teče“, kaže Moor.
Krv se prvo obogaćuje hranljivim materijama u crevima pre nego što ode u jetru, koja metaboliše hranljive materije. Za ćelije kolorektalnog raka, jetra je poslednja stanica. „Uhvate se u kapilarnu mrežu jetre“, kaže Moor.
Costanza Borrelli, student doktorskih studija, i drugi članovi Moorovog tima sada su pokazali da ćelije jetre takođe igraju veliku ulogu u tome da li ćelije raka koje su tamo smeštene mogu da kolonizuju svoju novu lokaciju. Nauka već više od jednog veka zna da, slično kao i seme biljaka u zemljištu, ćelije raka zavise od svog okruženja, ali ranije nije bilo poznato koji molekularni mehanizmi ovde igraju ulogu.
Koristeći sofisticirane testove na genetski modifikovanim miševima, Mur i njegov tim su otkrili da tajna leži u određenim proteinima na površini ćelije. Kada ćelije jetre imaju protein koji se zove Plekin-B2 i ćelije raka debelog creva poseduju određene proteine iz porodice semaforina, ćelije raka debelog creva mogu da se vežu za ćelije jetre.
Ćelije raka koje imaju semaforine na svojoj površini su posebno opasne, što potvrđuju kliničke studije koje citiraju Moorovi istraživači u svom radu. Podaci studije pokazuju da kolorektalni rak metastazira ranije i češće u jetru ako tumor ima velike količine semaforina.
Pleksin i njegov pandan semaforin su ranije bili poznati istraživačkoj zajednici po svojoj funkciji u nervnom sistemu, gde dva proteina upravljaju rastućim nervnim ćelijama i osiguravaju da formiraju prave puteve.
„Zašto ćelije jetre takođe stvaraju pleksin i šta ovaj protein radi u zdravoj jetri je sve samo ne jasno – i neizmerno nas zanima“, kaže Moor. Drugim rečima, pitanje njegove funkcije ostaje otvoreno.
Međutim, ono što su Mur i njegov tim otkrili je da direktan kontakt između pleksina i semaforina izaziva fundamentalne promene u ćelijama raka debelog creva. Da bi se odvojile od primarnog tumora, ćelije raka moraju da promene svoj identitet: oslobađaju se od površinskog sloja creva, ili epitela, prekidajući svoje bliske veze sa susednim ćelijama.
Jednom u krvotoku, ćelije raka podsećaju na one iz vezivnog tkiva zvanog mezenhim. Ipak, kada nađu svoju novu nišu – zahvaljujući pleksinu na nekim ćelijama jetre – ćelije raka se vraćaju u svoj sedentarni oblik.
„Dešava se proces epitelizacije“, napisali su istraživači u svom radu. Moor proširuje: „Ovo možete odmah uočiti ako pogledate ćelije raka, jer one formiraju invaginacije slične naborima ili kriptama u crevima.“
Otkriće istraživača imaće uticaj ne samo na pacijente sa kolorektalnim karcinomom: dalji testovi su pokazali da pleksin takođe podstiče stvaranje metastaza kod melanoma i raka pankreasa. Za Mura i njegov tim ovo otvara mnoga nova istraživačka pitanja. Jedan od njih je posebno privlačenje njihovog fokusa: kada se ćelije raka grupišu i formiraju tumor, one takođe utiču na ćelije u svom okruženju.
„Ćelije raka postavljaju sopstveni ekosistem“, objašnjava Moor.
Ako pokušaji da se inhibira ključna interakcija između pleksina i semaforina uspiju, možda je moguće sprečiti da rak stvori nove tumore na prvom mestu. To je zato što su rano, kada odnosi između ćelija u ovom ekosistemu još uvek nisu čvrsto uspostavljeni, tumorske metastaze posebno ranjive, objašnjava Moor.
Čini se da je uveren da odgovor leži u ovom „kritičnom vremenskom periodu u razvoju metastaza“, iako je put do bilo kakvog potencijalnog lečenja još dug.
