Štúdia ukazuje, že bunková konkurencia môže byť zodpovedná za vzplanutie rakoviny

Štúdia ukazuje, že bunková konkurencia môže byť zodpovedná za vzplanutie rakoviny

Podľa novej štúdie výskumníkov z UT Southwestern Simmons Cancer Center môže byť normálny proces nazývaný bunková súťaž, v ktorom zdravé tkanivo eliminuje nezdravé bunky, zodpovedný za vzplanutie rakoviny u pacientov mesiace alebo roky po tom, čo boli vyhlásení za bez rakoviny.

Zistenia publikované v Cancer Discovery by mohli viesť k lepším spôsobom liečby alebo dokonca prevencie metastáz alebo šírenia nádorov do rôznych častí tela.

Naše výsledky ukazujú, že bunková konkurencia v primárnom nádore vedie k vytesneniu menej vhodných buniek do obehu. Ale nie všetky tieto premiestnené bunky odumrú. Niektoré s metastatickým potenciálom prežívajú v obehu, pretrvávajú v distálnych orgánoch a iniciujú metastázy.“

Srinivas Malladi, Ph.D., hlavný výskumník, odborný asistent patológie v UT Southwestern Medical Center a člen komplexného centra pre rakovinu Harolda C. Simmonsa

Metastázy sú bežné vo väčšine prípadov rakoviny. Pri renálnom clear cell carcinoma (ccRCC), najbežnejšej forme rakoviny obličiek, sa nové metastatické lézie často vyvinú dlho po odstránení primárneho nádoru, čo je proces nazývaný metachrónne metastázy. Vedci vedia, že metachrónne metastázy sa môžu objaviť o mesiace alebo roky neskôr, keď mnohí pacienti a ich lekári veria, že nemajú rakovinu. Ale ako sa to stane, nie je známe.

Aby to Dr. Malladi a jeho kolegovia zistili, vytvorili myšací model metachrónnych metastáz implantovaním ľudských buniek ccRCC, ktoré niesli ďalšie gény, aby žiarili a odolávali antibiotiku nazývanému hygromycín. Po štyroch týždňoch vedci chirurgicky odstránili primárne nádory, ktoré sa vytvorili v mieste implantácie a potom ďalej monitorovali zvieratá na metastázy pomocou bioluminiscenčného zobrazovania. Hoci u žiadnej z myší sa počas nasledujúcich piatich mesiacov nevyvinuli metastázy, vedci našli v pľúcach zvierat živé bunky, ktoré žiarili a odolávali hygromycínu.

Keď výskumníci pestovali tieto latentné metastatické (Lat-M) bunky s primárnymi nádorovými bunkami v Petriho miskách, zistili, že primárne nádorové bunky prevzali zmes a viac Lat-M buniek vstúpilo do kultivačného média - oba znaky, že Lat-M bunky "stratili" v konkurencii s primárnymi nádorovými bunkami. Keď však výskumníci implantovali bunky Lat-M do samotných myší, nádory účinne rástli.

„Hoci bunky Lat-M boli ‚porazené‘ a boli vytlačené primárnym nádorom,“ vysvetlil Dr. Malladi, „boli ‚víťazmi‘, keď rástli sami.“ Tieto výsledky naznačujú, že progresia ochorenia nie je nevyhnutne riadená dominantným agresívnym klonom, ale môže byť riadená nedominantným, menej vhodným klonom v primárnom nádore.

Ďalšie skúmanie identifikovalo gén nazývaný SPARC, ktorý zrejme hrá kľúčovú úlohu pri vytesňovaní buniek Lat-M a ich usadzovaní v distálnych orgánoch. Keď sa aktivita SPARC v primárnom nádore znížila, pozorovalo sa znížené vytesnenie buniek Lat-M, zatiaľ čo deplécia SPARC v bunkách Lat-M kolonizujúcich pľúca viedla k zvýšenej metastatickej záťaži. Dr. Malladi naznačil, že v tomto procese sú pravdepodobne dôležité aj ďalšie gény, ktoré čakajú na objavenie. Nakoniec povedal, že profilovanie génov v primárnych nádoroch chirurgicky odstránených pacientom by mohlo odhaliť, ktorí jedinci musia byť po operácii metachrónnych metastáz pozornejšie sledovaní. Farmaceutiká by jedného dňa mohli pôsobiť na tieto gény, aby zabránili bunkám Lat-M opustiť primárny nádor, čo je stratégia, ktorá by mohla zabrániť metachrónnym metastázam v rade druhov rakoviny.

Malladi Lab sa zameriava na vývoj predklinických modelov, ktoré poskytujú koncepčný rámec na definovanie a zameranie sa na latentnú metastatickú fázu progresie nádoru. Cieľom jej výskumu je identifikovať pacientov s latentnými metastatickými bunkami a poskytnúť terapeutické možnosti na odstránenie týchto buniek (metastatických semien) skôr, ako spustia zjavné metastázy.

K ďalším výskumníkom UTSW, ktorí prispeli k tejto štúdii, patria Kangsan Kim, Huocong Huang, Pravat Kumar Parida, Lan He, Mauricio Marquez-Palencia, Tanner C. Resse, Payal Kapur, James Brugarolas a Rolf A. Brekken.

Zdroj:

UT Southwestern Medical Center

Referencia:

Kim, K., et al. (2022) Bunková konkurencia formuje metastatickú latenciu a relaps. Objav rakoviny. doi.org/10.1158/2159-8290.CD-22-0236.

.