I forskning offentliggjort 7. januar, 2020 i Celle, Prinsesse Margaret Forsker Dr.Catherine O'Brien og team opdagede, at når de var truet, alle kræftceller - frem for blot en delmængde - har evnen til at overgå til denne beskyttende tilstand, hvor cellerne "hviler" indtil truslen, eller kemoterapi, fjernes.
Det er den første undersøgelse, der identificerer, at kræftceller kaprer et evolutionært bevaret program for at overleve kemoterapi. Desuden, forskerne viser, at nye terapeutiske strategier rettet mod specifikt at målrette kræftceller i denne langsomt delte tilstand kan forhindre kræftgenvækst.
Tumoren virker som en hel organisme, i stand til at gå i en langsomt delende tilstand, sparer energi for at hjælpe den med at overleve. Der er eksempler på, at dyr går ind i en reversibel og langsomt delende tilstand for at modstå barske miljøer. Det ser ud til, at kræftceller kunstigt har koopereret den samme tilstand for deres overlevelsesfordel. "
Dr. Catherine O'Brien, Lektor, Kirurgisk afdeling, University of Toronto
Dr. Aaron Schimmer, Direktør for Research Institute og seniorforsker ved Princess Margaret Cancer Center, bemærker, at denne forskning viser, at kræftceller dvale, som "bjørne om vinteren".
Han tilføjer:"Vi vidste faktisk aldrig, at kræftceller var som dvale bjørne. Denne undersøgelse fortæller os også, hvordan vi skal målrette disse sovende bjørne, så de ikke går i dvale og vågner for at vende tilbage senere, uventet.
"Jeg tror, at dette vil vise sig at være en vigtig årsag til lægemiddelresistens, og vil forklare noget, vi ikke tidligere havde en god forståelse for. "
Ved hjælp af humane kolorektale kræftceller, forskerne behandlede dem med kemoterapi i en petriskål i laboratoriet.
Dette fremkaldte en langsomt delende tilstand på tværs af alle kræftcellerne, hvor de stoppede med at ekspandere, kræver lidt næring for at overleve. Så længe kemoterapien forblev i fadet, kræftcellerne forblev i denne tilstand.
For at komme ind i denne lavenergitilstand, kræftcellerne har koopereret et embryonalt overlevelsesprogram, der bruges af mere end 100 arter af pattedyr for at holde deres embryoner sikre inde i deres kroppe i tider med ekstreme miljøforhold, såsom høje eller lave temperaturer eller mangel på mad.
I denne tilstand, der er minimal celledeling, stærkt reduceret stofskifte, og embryoudvikling sættes på vent. Når miljøet forbedres, embryoet er i stand til at fortsætte normal udvikling, uden negative virkninger på graviditeten.
Dr. O'Brien, hvem er en kirurg med speciale i mave -tarmkræft, forklarer, at kræftceller under angreb af det hårde kemoterapimiljø er i stand til at vedtage den embryonale overlevelsesstrategi.
"Kræftcellerne er i stand til at kapre denne evolutionært bevarede overlevelsesstrategi, selvom det ser ud til at være tabt for mennesker, " hun siger, tilføjer, at alle kræftceller kommer ind i denne tilstand på en koordineret måde, for at overleve.
Husker en tale for tre år siden om cellulære mekanismer, der driver denne overlevelsesstrategi i musembryoner, Dr. O'Brien havde en "Aha!" indsigt.
"Noget klikkede for mig, da jeg hørte den tale, "sagde hun." Kan kræftcellerne kapre denne overlevelsesmekanisme for at overleve kemoterapi? "
Så kontaktede Dr. O'Brien Toronto-Mount Sinai Hospital-forskeren Dr. Ramalho-Santos, der havde holdt den originale tale ved prinsesse Margaret.
Hun sammenlignede genekspressionsprofilen for kræftcellerne i kemoterapi-induceret, langsom delingstilstand til de musepauser, der er sat på pause, i Dr. Ramalho-Santos 'laboratorium, og fandt ud af, at de var påfaldende ens.
Ligner embryoner, kræftceller i den langsomt delende tilstand kræver aktivering af den cellulære proces kaldet autofagi, hvilket betyder "selvopslugende". Dette er en proces, hvor cellen "fortærer" eller ødelægger sine egne proteiner eller andre cellulære komponenter for at overleve i fravær af andre næringsstoffer.
Dr. O'Brien testede et lille molekyle, der hæmmer autofagi, og fandt ud af, at kræftcellerne ikke overlevede. Kemoterapien dræbte kræftcellerne uden denne beskyttelsesmekanisme.
"Dette giver os en unik terapeutisk mulighed, "siger Dr. O'Brien." Vi er nødt til at målrette mod kræftceller, mens de er i denne langsomme cykling, sårbar tilstand, før de erhverver de genetiske mutationer, der driver lægemiddelresistens.
"Det er en ny måde at tænke på resistens over for kemoterapi og hvordan man kan overvinde det."