Rakove celice prezimujejo, da preživijo v težkem okolju, ki ga ustvarja kemoterapija

Z uporabo starodavnega evolucijskega mehanizma preživetja, rakave celice počasi vstopajo, počasno delitveno stanje za preživetje v težkem okolju, ki ga ustvarjajo kemoterapija ali druga ciljna sredstva.

V raziskavi, objavljeni 7. januarja, 2020 v Celica, Znanstvenica princese Margaret dr. Catherine O'Brien in ekipa sta odkrila, da so v nevarnosti, vse rakave celice - in ne le njihova podskupina - lahko preidejo v to zaščitno stanje, kjer celice "počivajo" do grožnje, ali kemoterapijo, se odstrani.

To je prva študija, ki je ugotovila, da rakave celice ugrabijo evolucijsko ohranjen program za preživetje kemoterapije. Poleg tega raziskovalci kažejo, da lahko nove terapevtske strategije, namenjene posebej usmerjenim na rakave celice v tem počasnem delitvi, preprečijo ponovno rast raka.

Tumor deluje kot celoten organizem, lahko preide v stanje, ki se počasi deli, varčevanje z energijo za preživetje. Obstajajo primeri, ko živali vstopijo v reverzibilno in počasi delljivo stanje, da prenesejo težka okolja. Zdi se, da so rakave celice spretno kooptirale to isto stanje za svoje preživetje. "

Catherine O'Brien, dr. Izredni profesor, Oddelek za kirurgijo, Univerza v Torontu

Dr. Aaron Schimmer, Direktor raziskovalnega inštituta in višji znanstvenik v Centru za boj proti raku princese Margaret, ugotavlja, da ta raziskava kaže, da rakave celice prezimujejo, kot "medvedi pozimi".

Dodaja:"V resnici nikoli nismo vedeli, da so rakave celice kot medvedi v mirovanju. Ta študija nam pove tudi, kako ciljati na te speče medvede, da ne bi prezimovali in se zbudili, da bi se kasneje vrnili, nepričakovano.

"Mislim, da se bo to izkazalo za pomemben vzrok odpornosti na zdravila, in razložil nekaj, česar prej nismo dobro razumeli. "

Z uporabo človeških kolorektalnih rakavih celic, raziskovalci so jih v petrijevki v laboratoriju zdravili s kemoterapijo.

To je povzročilo počasno delitev vseh rakavih celic, v katerih so se prenehale širiti, za preživetje potrebuje malo prehrane. Dokler je kemoterapija ostala v posodi, rakave celice so ostale v tem stanju.

Za vstop v to nizkoenergijsko stanje, rakave celice so se odločile za program preživetja zarodkov, ki ga uporablja več kot 100 vrst sesalcev, da ohranijo svoje zarodke v svojih telesih v času ekstremnih okoljskih razmer, kot so visoke ali nizke temperature ali pomanjkanje hrane.

V tem stanju, minimalna delitev celic, močno zmanjša presnovo, in razvoj zarodkov je zadržan. Ko se okolje izboljša, zarodek lahko nadaljuje normalen razvoj, brez škodljivih učinkov na nosečnost.

Dr. O'Brien, ki je kirurg, specializiran za raka prebavil, pojasnjuje, da lahko rakave celice, ki jih napadne ostro okolje kemoterapije, sprejmejo strategijo preživetja zarodkov.

"Rakave celice lahko ugrabijo to evolucijsko ohranjeno strategijo preživetja, čeprav se zdi, da je izgubljeno za ljudi, "pravi, in dodal, da vse rakave celice vstopijo v to stanje usklajeno, da bi preživeli.

Ob spominu na govor pred tremi leti o celičnih mehanizmih, ki vodijo to strategijo preživetja pri zarodkih miši, O'Brien je imel "Aha!" vpogled.

"Nekaj ​​mi je kliknilo, ko sem slišal ta govor, "je rekla." Ali bi lahko rakave celice ugrabile ta mehanizem preživetja, da bi preživele kemoterapijo? "

Zato se je dr. O'Brien obrnil na raziskovalca bolnišnice na Sinaju v Torontu, dr. Ramalha-Santosa, ki je imel prvotni govor pri princesi Margaret.

Primerjala je profil izražanja genov rakavih celic pri kemoterapiji, stanje počasne delitve zaustavljenih mišjih zarodkov v laboratoriju dr. Ramalha-Santosa, in ugotovili, da so si neverjetno podobni.

Podobno kot zarodki, rakave celice v stanju počasne delitve zahtevajo aktiviranje celičnega procesa, imenovanega avtofagija, kar pomeni "požiranje samega sebe". To je proces, v katerem celica "požre" ali uniči lastne beljakovine ali druge celične komponente, da preživi v odsotnosti drugih hranil.

O'Brien je testiral majhno molekulo, ki zavira avtofagijo, in ugotovili, da rakave celice niso preživele. Kemoterapija je ubila rakave celice brez tega zaščitnega mehanizma.

"To nam daje edinstveno terapevtsko priložnost, "pravi dr. O'Brien." Moramo ciljati na rakave celice, medtem ko so v tem počasnem kolesarjenju, ranljivo stanje, preden pridobijo genetske mutacije, ki povzročajo odpornost na zdravila.

"To je nov način razmišljanja o odpornosti na kemoterapijo in kako jo premagati."

• Črevesni in oralni mikrobiomi napovedujejo resnost COVID-19
• RedHill Biopharma:RHB-204 je prejel oznako FDA Fast Track za zdravljenje bolezni NTM