As células cancerosas hibernam para sobreviver ao ambiente hostil criado pela quimioterapia

Aproveitando um mecanismo de sobrevivência evolucionário antigo, as células cancerosas entram em um estado lento, estado de divisão lenta para sobreviver ao ambiente hostil criado pela quimioterapia ou outros agentes direcionados.

Em pesquisa publicada em 7 de janeiro, 2020 em Célula, Princesa Margaret Cientista Dra. Catherine O'Brien e equipe descobriram que, quando sob ameaça, todas as células cancerosas - em vez de apenas um subconjunto - têm a capacidade de fazer a transição para este estado protetor, onde as células "descansam" até a ameaça, ou quimioterapia, é removido.

É o primeiro estudo a identificar que as células cancerosas sequestram um programa conservado evolutivo para sobreviver à quimioterapia. Além disso, os pesquisadores mostram que novas estratégias terapêuticas destinadas a alvejar especificamente as células cancerosas neste estado de divisão lenta podem prevenir o crescimento do câncer.

O tumor está agindo como um organismo inteiro, capaz de entrar em um estado de divisão lenta, conservando energia para ajudá-lo a sobreviver. Existem exemplos de animais entrando em um estado reversível e de divisão lenta para resistir a ambientes hostis. Parece que as células cancerosas cooptaram habilmente este mesmo estado para seu benefício de sobrevivência. "

Dra. Catherine O'Brien, Professor adjunto, Departamento de Cirurgia, Universidade de Toronto

Dr. Aaron Schimmer, Diretor do Instituto de Pesquisa e Cientista Sênior do Princess Margaret Cancer Center, observa que esta pesquisa mostra que as células cancerosas hibernam, como "ursos no inverno".

Ele acrescenta:"Na verdade, nunca soubemos que as células cancerosas eram como os ursos que hibernam. Este estudo também nos mostra como direcionar esses ursos adormecidos para que não hibernem e acordem para voltar mais tarde, inesperadamente.

"Acho que isso acabará sendo uma causa importante de resistência aos medicamentos, e explicará algo que não tínhamos um bom entendimento anteriormente. "

Usando células de câncer colorretal humano, os pesquisadores os trataram com quimioterapia em uma placa de Petri no laboratório.

Isso induziu um estado de divisão lenta em todas as células cancerosas nas quais elas pararam de se expandir, exigindo pouca nutrição para sobreviver. Enquanto a quimioterapia permaneceu no prato, as células cancerosas permaneceram neste estado.

Para entrar neste estado de baixa energia, as células cancerosas cooptaram um programa de sobrevivência embrionária usado por mais de 100 espécies de mamíferos para manter seus embriões seguros dentro de seus corpos em tempos de condições ambientais extremas, como temperaturas altas ou baixas ou falta de alimentos.

Neste estado, há divisão celular mínima, metabolismo muito reduzido, e o desenvolvimento do embrião é colocado em espera. Quando o ambiente melhora, o embrião é capaz de continuar o desenvolvimento normal, sem efeitos adversos na gravidez.

Dr. O'Brien, que é um cirurgião especializado em câncer gastrointestinal, explica que as células cancerosas atacadas pelo ambiente hostil da quimioterapia são capazes de adotar a estratégia de sobrevivência embrionária.

"As células cancerosas são capazes de sequestrar essa estratégia de sobrevivência conservada evolutivamente, mesmo que pareça estar perdido para os humanos, " ela diz, acrescentando que todas as células cancerosas entram neste estado de uma maneira coordenada, a fim de sobreviver.

Lembrando de uma palestra há três anos sobre os mecanismos celulares que conduzem esta estratégia de sobrevivência em embriões de camundongo, Dr. O'Brien teve um "Aha!" discernimento.

"Algo clicou para mim quando ouvi aquela palestra, "Ela disse." Será que as células cancerosas estão sequestrando esse mecanismo de sobrevivência para sobreviver à quimioterapia?

Então, o Dr. O'Brien contatou o pesquisador do Toronto Mt. Sinai Hospital, Dr. Ramalho-Santos, que havia feito a palestra original na Princesa Margaret.

Ela comparou o perfil de expressão gênica das células cancerosas no induzido por quimioterapia, estado de divisão lenta para os embriões de camundongos pausados ​​no laboratório do Dr. Ramalho-Santos, e descobriu que eles eram surpreendentemente semelhantes.

Semelhante aos embriões, as células cancerosas no estado de divisão lenta requerem a ativação do processo celular denominado autofagia, que significa "auto-devorador". Este é um processo no qual a célula "devora" ou destrói suas próprias proteínas ou outros componentes celulares para sobreviver na ausência de outros nutrientes.

Dr. O'Brien testou uma pequena molécula que inibe a autofagia, e descobriu que as células cancerosas não sobreviveram. A quimioterapia matou as células cancerosas sem esse mecanismo protetor.

"Isso nos dá uma oportunidade terapêutica única, "diz o Dr. O'Brien." Precisamos direcionar as células cancerosas enquanto elas estão neste ciclo lento, estado vulnerável antes de adquirirem as mutações genéticas que impulsionam a resistência aos medicamentos.

“É uma nova maneira de pensar sobre a resistência à quimioterapia e como superá-la”.

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