Vo výskume zverejnenom 7. januára 2020 v Bunka, Vedkyňa princeznej Margaret, doktorka Catherine O'Brienová a tím, zistili, že keď sú v ohrození, všetky rakovinové bunky - nie iba podmnožina - majú schopnosť prejsť do tohto ochranného stavu, kde bunky „odpočívajú“ až do hrozby, alebo chemoterapia, je odstránený.
Ide o prvú štúdiu, ktorá zistila, že rakovinové bunky unášajú evolučne konzervovaný program na prežitie chemoterapie. Okrem toho, vedci ukazujú, že nové terapeutické stratégie zamerané na konkrétne zacielenie rakovinotvorných buniek v tomto pomaly sa deliacom stave môžu zabrániť opätovnému rastu rakoviny.
Nádor funguje ako celý organizmus, schopný prejsť do pomaly sa deliaceho stavu, šetrí energiu, aby jej pomohla prežiť. Existujú príklady zvierat, ktoré prechádzajú do reverzibilného a pomaly sa deliaceho stavu, aby odolali drsnému prostrediu. Zdá sa, že rakovinové bunky šikovne zvolili tento istý stav, aby prospeli z prežitia. “
Doktorka Catherine O'Brienová, Docent, Chirurgická klinika, University of Toronto
Dr. Aaron Schimmer, Riaditeľ Výskumného ústavu a hlavný vedec v Cancer Center Princess Margaret, poznamenáva, že tento výskum ukazuje, že rakovinové bunky prezimujú, ako „medvede v zime“.
Dodáva:"Nikdy sme v skutočnosti nevedeli, že rakovinové bunky sú ako prezimujúce medvede. Táto štúdia nám tiež hovorí, ako sa zamerať na tieto spiace medvede, aby nespali a neprebudili sa, aby sa vrátili neskôr, nečakane.
„Myslím si, že sa to ukáže ako dôležitá príčina rezistencie na lieky, a vysvetlí niečo, čomu sme predtým dobre nerozumeli. “
Použitie ľudských buniek rakoviny hrubého čreva a konečníka, vedci ich ošetrili chemoterapiou v Petriho miske v laboratóriu.
To vyvolalo pomaly sa deliaci stav vo všetkých rakovinotvorných bunkách, v ktorých sa prestali rozpínať, na prežitie vyžaduje málo výživy. Pokiaľ chemoterapia zostala v miske, rakovinové bunky zostali v tomto stave.
Aby sme sa dostali do tohto nízkoenergetického stavu, rakovinové bunky zvolili program embryonálneho prežitia, ktorý používa viac ako 100 druhov cicavcov, aby ich embryá zostali v ich telách v čase extrémnych environmentálnych podmienok v bezpečí, ako sú vysoké alebo nízke teploty alebo nedostatok jedla.
V tomto stave, je tam minimálne delenie buniek, výrazne znížený metabolizmus, a vývoj embrya je pozastavený. Keď sa prostredie zlepší, embryo je schopné pokračovať v normálnom vývoji, bez negatívnych účinkov na tehotenstvo.
Dr. O'Brien, ktorý je chirurg špecializujúci sa na rakovinu gastrointestinálneho traktu, vysvetľuje, že rakovinové bunky napadnuté drsným chemoterapeutickým prostredím sú schopné prijať stratégiu embryonálneho prežitia.
„Rakovinové bunky sú schopné uniesť túto evolučne zachovanú stratégiu prežitia, aj keď sa to ľuďom zdá byť stratené, " ona povedala, a dodáva, že všetky rakovinové bunky vstupujú do tohto stavu koordinovane, aby prežil.
Pri spomienke na rozhovor pred tromi rokmi o bunkových mechanizmoch poháňajúcich túto stratégiu prežitia v myších embryách, Doktor O'Brien mal „Aha!“ náhľad.
„Niečo na mňa kliklo, keď som počul tú reč, „Mohli by rakovinové bunky uniesť tento mechanizmus prežitia, aby prežili chemoterapiu?“ povedala.
Dr. O'Brien preto kontaktoval výskumného pracovníka nemocnice v nemocnici Sinai v Toronte doktora Ramalho-Santosa, ktorý mal pôvodný príhovor o princeznej Margaréte.
Porovnala profil génovej expresie rakovinotvorných buniek v chemoterapiou indukovanej, pomaly sa deliaci stav na pozastavené myšie embryá v laboratóriu Dr. Ramalho-Santosa, a zistili, že sú nápadne podobné.
Podobne ako embryá, rakovinové bunky v pomaly sa deliacom stave vyžadujú aktiváciu bunkového procesu nazývaného autofágia, čo znamená „pohltiť seba“. Ide o proces, pri ktorom bunka „pohltí“ alebo zničí vlastné proteíny alebo iné bunkové zložky, aby prežila bez ďalších živín.
Dr. O'Brien testoval malú molekulu, ktorá inhibuje autofágiu, a zistil, že rakovinové bunky neprežili. Chemoterapia zabíjala rakovinové bunky bez tohto ochranného mechanizmu.
„To nám dáva jedinečnú terapeutickú príležitosť, "Hovorí doktor O'Brien." Musíme sa zamerať na rakovinové bunky, kým sú v tomto pomalom cykle, zraniteľnom stave skôr, ako získajú genetické mutácie, ktoré vedú k rezistencii na lieky.
„Je to nový spôsob, ako premýšľať o odolnosti voči chemoterapii a o tom, ako ju prekonať.“